Genetic linkage

📅 آخر تحديث: ٢٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٠ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 4 صور
الموسوعة الحرة

Genetic linkage is the tendency of DNA sequences that are close together on a chromosome to be inherited together during the meiosis phase of sexual reproduction. Two genetic markers that are physically near to each other are unlikely to be separated onto different chromatids during chromosomal crossover, and are therefore said to be more linked than markers that are far apart. In other words, the nearer two genes are on a chromosome, the lower the chance of recombination between them, and the more likely they are to be inherited together. Markers on different chromosomes are perfectly unlinked, although the penetrance of potentially deleterious alleles may be influenced by the presence of other alleles, and these other alleles may be located on other chromosomes than that on which a particular potentially deleterious allele is located.[1]

Genetic linkage is the most prominent exception to Gregor Mendel's Law of Independent Assortment. The first experiment to demonstrate linkage was carried out in 1905. At the time, the reason why certain traits tend to be inherited together was unknown. Later work revealed that genes are physical structures related by physical distance.

The typical unit of genetic linkage is the centimorgan (cM). A distance of 1 cM between two markers means that the markers are separated to different chromosomes on average once per 100 meiotic product, thus once per 50 meioses.

Discovery

Gregor Mendel's Law of Independent Assortment states that every trait is inherited independently of every other trait. But shortly after Mendel's work was rediscovered, exceptions to this rule were found. In 1905, the British geneticists William Bateson, Edith Rebecca Saunders and Reginald Punnett cross-bred pea plants in experiments similar to Mendel's.[2][3] They were interested in trait inheritance in the sweet pea and were studying two genes—the gene for flower colour (P, purple, and p, red) and the gene affecting the shape of pollen grains (L, long, and l, round). They crossed the pure lines PPLL and ppll and then self-crossed the resulting PpLl lines.

وفقًا لعلم الوراثة المندلية ، من المتوقع أن تظهر الأنماط الظاهرية بنسبة 9:3:3:1 من PL:Pl:pL:pl. لكنهم فوجئوا بزيادة تردد النمطين PL و pl، وانخفاض تردد النمطين Pl و pL.

تجربة بيتسون، سوندرز، وبونيت
النمط الظاهري والنمط الجينيلاحظالمتوقع من نسبة 9:3:3:1
بنفسجي، طويل ( P_L_ )284216
بنفسجي، دائري ( P_ll )2172
أحمر، طويل ( ppL_ )2172
أحمر، مستدير ( ppll )5524

كشفت تجربتهم عن وجود ارتباط بين الأليلين P و L، وكذلك بين الأليلين p و l . ويُلاحظ أن تردد ظهور P مع L، و p مع l، أعلى من تردد ظهور الأليلين المُعاد تركيبهما Pl و pL . يُعد حساب تردد إعادة التركيب في الجيل الثاني (F2) أكثر صعوبةً منه في التزاوج العكسي [ 4 ]، إلا أن عدم التطابق بين أعداد النسل المُلاحظة والمتوقعة في الجدول أعلاه يُشير إلى أن هذا التردد أقل من 50%. ويُشير هذا إلى تفاعل عاملين بطريقة ما لإحداث هذا الاختلاف، وذلك عن طريق حجب ظهور النمطين الظاهريين الآخرين. وقد أدى ذلك إلى استنتاج مفاده أن بعض الصفات مُرتبطة ببعضها البعض بسبب تقاربها على الكروموسوم.

توسّع فهم الارتباط الجيني بفضل أعمال توماس هانت مورغان . فقد أدت ملاحظة مورغان لاختلاف مقدار العبور بين الجينات المرتبطة إلى فكرة أن تردد العبور قد يشير إلى المسافة الفاصلة بين الجينات على الكروموسوم . وقد سُمّي مقياس السنتيمورغان ، الذي يعبّر عن تردد العبور، تكريمًا له.

خريطة الربط

خريطة الارتباط الجيني لذبابة الفاكهة (دروسوفيلا ميلانوغاستر) لتوماس هانت مورغان . كانت هذه أول دراسة ناجحة لرسم خرائط الجينات ، وقدمت دليلاً هاماً لنظرية الكروموسومات في الوراثة . تُظهر الخريطة المواقع النسبية للأليلات على الكروموسوم الثاني لذبابة الفاكهة . المسافات بين الجينات ( سنتيمورغان ) تساوي نسب حدوث عمليات العبور الكروموسومي بين الأليلات المختلفة. [ 5 ]

خريطة الارتباط (المعروفة أيضًا بالخريطة الجينية ) هي جدول لنوع أو مجموعة تجريبية يُظهر موقع جيناتها المعروفة أو علاماتها الجينية بالنسبة لبعضها البعض من حيث تردد إعادة التركيب، بدلاً من مسافة فيزيائية محددة على طول كل كروموسوم. وقد طُوّرت خرائط الارتباط لأول مرة على يد ألفريد ستورتيفانت ، وهو تلميذ توماس هانت مورغان .

خريطة الارتباط هي خريطة تعتمد على ترددات إعادة التركيب بين المؤشرات الجينية أثناء عبور الكروموسومات المتماثلة . كلما زاد تردد إعادة التركيب (الانفصال) بين مؤشرين جينيين، زادت المسافة المفترضة بينهما. وعلى العكس، كلما انخفض تردد إعادة التركيب بين المؤشرين، قلت المسافة الفيزيائية بينهما. تاريخيًا، كانت المؤشرات المستخدمة في الأصل عبارة عن أنماط ظاهرية قابلة للكشف (إنتاج الإنزيم، لون العين) مستمدة من تسلسلات الحمض النووي المشفرة ؛ وفي النهاية، تم استخدام تسلسلات الحمض النووي غير المشفرة المؤكدة أو المفترضة، مثل الميكروساتلايتات أو تلك التي تولد تعدد أطوال قطع التقييد ( RFLPs ).

تساعد خرائط الارتباط الباحثين على تحديد مواقع علامات جينية أخرى، مثل جينات أخرى، من خلال اختبار الارتباط الجيني للعلامات المعروفة مسبقًا. في المراحل الأولى من تطوير خريطة الارتباط، تُستخدم البيانات لتجميع مجموعات الارتباط ، وهي مجموعة من الجينات المعروفة بارتباطها. ومع تقدم المعرفة، يمكن إضافة المزيد من العلامات إلى المجموعة، حتى تغطي المجموعة كروموسومًا كاملًا. [ 6 ] بالنسبة للكائنات الحية المدروسة جيدًا، تتطابق مجموعات الارتباط مع الكروموسومات تطابقًا تامًا.

إن خريطة الارتباط ليست خريطة فيزيائية (مثل خريطة الهجين المخفف بالإشعاع ) أو خريطة جينية .

تحليل الارتباط

تحليل الارتباط هو أسلوب وراثي يبحث عن أجزاء كروموسومية تتوارث مع النمط الظاهري للمرض عبر العائلات. [ 7 ] ويمكن استخدامه لرسم خرائط الجينات للصفات الثنائية والكمية على حد سواء. [ 7 ] قد يكون تحليل الارتباط إما بارامتريًا (إذا عرفنا العلاقة بين التشابه الظاهري والوراثي) أو غير بارامتري. يُعد تحليل الارتباط البارامتري هو النهج التقليدي، حيث تُدرس احتمالية ارتباط جين مهم لمرض ما بعلامة وراثية من خلال قيمة LOD، التي تُقيّم احتمالية أن يكون نسب معين، حيث يتوارث المرض والعلامة معًا، ناتجًا عن وجود ارتباط (بقيمة ارتباط معينة) أو عن الصدفة. أما تحليل الارتباط غير البارامتري، فيدرس احتمالية أن يكون الأليل متطابقًا مع نفسه بالوراثة .

شجرة نسب توضح تحليل الارتباط البارامتري

تحليل الارتباط البارامتري

يُعدّ مقياس LOD (لوغاريتم الاحتمالات ذي الأساس 10)، الذي طوره نيوتن مورتون [ 8 ] ، اختبارًا إحصائيًا يُستخدم غالبًا لتحليل الارتباط في التجمعات البشرية والحيوانية والنباتية. يقارن مقياس LOD احتمالية الحصول على بيانات الاختبار إذا كان الموضعان مرتبطين بالفعل، باحتمالية ملاحظة البيانات نفسها بالصدفة البحتة (أي أنه لوغاريتم نسبة الاحتمالية ). وبالتالي، يمكن إضافة مقياس LOD إلى لوغاريتم احتمالية الاحتمالية المسبقة للفرضية لتحديثها إلى لوغاريتم احتمالية الاحتمالية اللاحقة وفقًا لقانون بايز . أي أن مقاييس LOD هي تحديدًا قوة الدليل (بالأساس 10 بدلًا من البتات) على وجود ارتباط بمقدار يساوي المقدار الملاحظ (بمعنى أقصى احتمالية أو أقصى قيمة لاحقة ). تشير مقاييس LOD الموجبة إلى تفضيل وجود ارتباط، بينما تشير مقاييس LOD السالبة إلى أن الارتباط أقل احتمالًا. يعد تحليل درجة LOD المحوسب طريقة بسيطة لتحليل أنساب العائلات المعقدة من أجل تحديد الارتباط بين السمات المندلية (أو بين سمة وعلامة، أو علامتين).

تم وصف الطريقة بمزيد من التفصيل من قبل ستراشان وريد.باختصار، يعمل الأمر على النحو التالي:

  1. إنشاء سجل النسب
  2. قم بإجراء عدد من التقديرات لتردد إعادة التركيب
  3. احسب درجة LOD لكل تقدير
  4. سيتم اعتبار التقدير الحاصل على أعلى درجة LOD هو التقدير الأفضل

يتم حساب درجة LOD على النحو التالي:

مستوى التفاصيل=Z=سجل10⁡احتمالية تسلسل الولادة بقيمة ارتباط معينةاحتمالية تسلسل الولادة بدون ارتباط=سجل10⁡(1-θ)شمالR×θR0.5شمالR+R{\displaystyle {\text{LOD}}=Z=\log _{10}{\frac {\text{احتمالية تسلسل الولادة بقيمة ارتباط معينة}}{\text{احتمالية تسلسل الولادة بدون ارتباط}}}=\log _{10}{\frac {(1-\theta )^{NR}\times \theta ^{R}}{0.5^{NR+R}}}}

يرمز NR إلى عدد النسل غير المُعاد تركيبه، بينما يرمز R إلى عدد النسل المُعاد تركيبه. استُخدم 0.5 في المقام لأن أي أليلات غير مرتبطة تمامًا (مثل الأليلات الموجودة على كروموسومات منفصلة) لديها فرصة 50% لإعادة التركيب، نتيجةً للتوزيع المستقل. θ  هي نسبة إعادة التركيب، أي نسبة المواليد التي حدثت فيها إعادة تركيب بين الواسم الجيني المدروس والجين المفترض المرتبط بالمرض. وبالتالي، فهي تساوي R / ( NR + R ) .

بحسب المتعارف عليه، يُعتبر معامل الارتباط (LOD) الذي يزيد عن 3.0 دليلاً على وجود ارتباط جيني، إذ يشير إلى احتمال بنسبة 1 إلى 1000 أن الارتباط الملاحظ لم يحدث صدفةً. في المقابل، يُعتبر معامل الارتباط (LOD) الذي يقل عن -2.0 دليلاً على استبعاد وجود ارتباط جيني. مع أنه من غير المرجح الحصول على معامل ارتباط (LOD) يساوي 3 من سلالة واحدة، إلا أن الخصائص الرياضية للاختبار تسمح بدمج بيانات من عدة سلالات عن طريق جمع معاملات الارتباط (LOD) الخاصة بها. يُترجم معامل الارتباط (LOD) الذي يساوي 3 إلى قيمة احتمالية ( p -value) تقارب 0.05، [ 9 ] ولا يتطلب تصحيحًا للاختبارات المتعددة (مثل تصحيح بونفيروني ). [ 10 ]

القيود

يُعاني تحليل الارتباط من عدد من القيود المنهجية والنظرية التي قد تزيد بشكل ملحوظ من معدل الخطأ من النوع الأول وتقلل من القدرة على تحديد مواقع الصفات الكمية البشرية (QTL). [ 11 ] ورغم نجاح استخدام تحليل الارتباط في تحديد المتغيرات الجينية التي تُسهم في اضطرابات نادرة مثل داء هنتنغتون ، إلا أنه لم يُحقق أداءً جيدًا عند تطبيقه على اضطرابات أكثر شيوعًا مثل أمراض القلب أو أنواع مختلفة من السرطان . [ 12 ] ويُعزى ذلك إلى اختلاف الآليات الجينية التي تُؤثر على الاضطرابات الشائعة عن تلك التي تُسبب بعض الاضطرابات النادرة. [ 13 ]

معدل إعادة التركيب

معدل إعادة التركيب هو مقياس للارتباط الجيني، ويُستخدم في إنشاء خريطة الارتباط الجيني. معدل إعادة التركيب ( θ ) هو معدل حدوث عبور كروموسومي واحد بين جينين أثناء الانقسام الاختزالي . السنتيمورغان (cM) هي وحدة تصف معدل إعادة تركيب بنسبة 1%. بهذه الطريقة، يمكننا قياس المسافة الجينية بين موقعين جينيين، بناءً على معدل إعادة التركيب. وهذا تقدير جيد للمسافة الحقيقية. في حالة العبور المزدوج، لن يحدث أي إعادة تركيب. في هذه الحالة، لا يمكننا تحديد ما إذا كان العبور قد حدث أم لا. إذا كان الموقعان الجينيان اللذان نحللهما متقاربين جدًا (أقل من 7 سنتيمورغان)، فإن العبور المزدوج مستبعد جدًا. كلما زادت المسافة، زاد احتمال حدوث العبور المزدوج. مع ازدياد احتمال حدوث العبور المزدوج، قد يُقلل المرء بشكل منهجي من تقدير المسافة الجينية بين موقعين جينيين، ما لم يستخدم نموذجًا رياضيًا مناسبًا.

يُعدّ الارتباط المزدوج مصدر قلق تاريخي في النباتات. أما في الحيوانات، فنادرًا ما يحدث العبور المزدوج. ففي البشر، على سبيل المثال، يحدث عبوران في المتوسط ​​لكل كروموسوم خلال الانقسام الاختزالي. علاوة على ذلك، يمتلك علماء الوراثة المعاصرون عددًا كافيًا من الجينات بحيث لا يلزم تحليل الارتباط إلا للجينات المجاورة، على عكس ما كان عليه الحال في الماضي عندما لم يكن معروفًا سوى عدد قليل من الجينات. [ 14 ]

أثناء الانقسام الاختزالي، تتوزع الكروموسومات عشوائيًا في الأمشاج ، بحيث يكون انفصال أليلات جين ما مستقلًا عن أليلات جين آخر. هذا ما ينص عليه قانون مندل الثاني، ويُعرف بقانون التوزيع المستقل . ينطبق قانون التوزيع المستقل دائمًا على الجينات الموجودة على كروموسومات مختلفة، ولكنه لا ينطبق دائمًا على الجينات الموجودة على نفس الكروموسوم.

كمثال على التوزيع المستقل، لنفترض تهجين سلالة أبوية متماثلة الجينات نقية السلالة ذات النمط الجيني AABB مع سلالة نقية أخرى ذات النمط الجيني aabb . يُمثل A و a و B و b أليلات الجينين A و B على التوالي. ينتج عن تهجين هاتين السلالتين الأبويتين متماثلتي الجينات جيل F1 غير متماثل الجينات مزدوج النمط الجيني AaBb. ينتج عن هذا الجيل أمشاجًا من النمط الجيني AB و Ab و aB و ab بترددات متساوية (25%)، وذلك لأن أليلات الجين A تتوزع بشكل مستقل عن أليلات الجين B أثناء الانقسام الاختزالي. تجدر الإشارة إلى أن اثنين من الأمشاج الأربعة (50%) - وهما Ab و aB - لم يكونا موجودين في الجيل الأبوي. تمثل هذه الأمشاج أمشاجًا مُعاد تركيبها . الأمشاج المُعاد تركيبها هي تلك الأمشاج التي تختلف عن كلا المشيجين الأحاديين اللذين شكّلا الخلية الثنائية الأصلية . في هذا المثال، يبلغ معدل إعادة التركيب 50% لأن اثنين من الأمشاج الأربعة كانا أمشاجًا مُعاد تركيبها.

تبلغ نسبة إعادة التركيب 50% عندما يقع جينان على كروموسومين مختلفين أو عندما يكونان متباعدين على نفس الكروموسوم. وهذا نتيجة للتوزيع المستقل.

عندما يكون جينان متجاورين على نفس الكروموسوم، فإنهما لا يتوزعان بشكل مستقل، ويُقال إنهما مرتبطان. في حين أن الجينات الموجودة على كروموسومات مختلفة تتوزع بشكل مستقل ويبلغ معدل إعادة تركيبها 50%، فإن الجينات المرتبطة يكون معدل إعادة تركيبها أقل من 50%.

كمثال على الارتباط الجيني، لنأخذ التجربة الكلاسيكية التي أجراها ويليام بيتسون وريجينالد بونيت . [ 15 ] كانا مهتمين بدراسة وراثة الصفات في نبات البازلاء الحلوة، وكانا يدرسان جينين: جين لون الزهرة ( P ، أرجواني، و p ، أحمر) وجين شكل حبوب اللقاح ( L ، طويل، و l ، مستدير). قاما بتلقيح السلالتين النقيتين PPLL و ppll ، ثم قاما بتلقيح السلالات الناتجة PpLl ذاتيًا . وفقًا لعلم الوراثة المندلية ، كان من المتوقع ظهور الأنماط الظاهرية بنسبة 9:3:3:1 (PL:Pl:pL:pl). لكنهما فوجئا بزيادة تردد النمطين PL وpl، وانخفاض تردد النمطين Pl وpL (انظر الجدول أدناه).

تجربة بيتسون وبونيت
النمط الظاهري والنمط الجينيلاحظالمتوقع من نسبة 9:3:3:1
بنفسجي، طويل ( P_L_ )284216
بنفسجي، دائري ( P_ll )2172
أحمر، طويل ( ppL_ )2172
أحمر، مستدير ( ppll )5524
الجينات غير المرتبطة مقابل الجينات المرتبطة

كشفت تجربتهم عن وجود ارتباط بين الأليلين P و L ، وكذلك بين الأليلين p و l . ويُلاحظ أن تردد ظهور P مع L ، وتردد ظهور p مع l، أعلى من تردد ظهور الأليلين المُعاد تركيبهما Pl و pL . يُعد حساب تردد إعادة التركيب في الجيل الثاني (F2) أكثر صعوبة من حسابه في التزاوج العكسي [ 4 ]، إلا أن عدم التطابق بين الأعداد المُلاحظة والمتوقعة للنسل في الجدول أعلاه يُشير إلى أن هذا التردد أقل من 50%.

في هذه الحالة، تلقى النسل أليلين سائدين مرتبطين على كروموسوم واحد (يُشار إلى ذلك بالاقتران أو الترتيب المتجاور ). مع ذلك، بعد العبور، قد يكون بعض النسل قد ورث كروموسومًا أبويًا يحمل أليلًا سائدًا لصفة معينة (مثل اللون الأرجواني) مرتبطًا بأليل متنحي لصفة أخرى (مثل الشكل الدائري)، بينما يكون العكس صحيحًا بالنسبة للكروموسوم الأبوي الآخر (مثل اللون الأحمر والطول). يُشار إلى هذا بالتنافر أو الترتيب المتباعد . سيظل النمط الظاهري هنا أرجوانيًا وطويلًا، لكن التزاوج الاختباري لهذا الفرد مع الأب المتنحي سينتج عنه نسل بنسبة أكبر بكثير من النمطين الظاهريين الناتجين عن العبور. على الرغم من أن مثل هذه المشكلة قد لا تبدو محتملة من هذا المثال، إلا أن ارتباطات التنافر غير المواتية تظهر عند تربية المحاصيل لمقاومة الأمراض.

يُشار إلى الترتيبين المحتملين، cis و trans، للأليلات في هجين مزدوج باسم المراحل الجاميتية ، وتحديد الطور هو عملية تحديد أي من الاثنين موجود في فرد معين.

عندما يقع جينان على نفس الكروموسوم، فإن احتمال حدوث تبادل جيني ينتج عنه إعادة تركيب بين الجينين يرتبط بالمسافة بينهما. ولذلك، يُستخدم معدل إعادة التركيب في تطوير خرائط الارتباط أو الخرائط الجينية .

مع ذلك، يميل معدل إعادة التركيب إلى التقليل من المسافة بين جينين مرتبطين. ويعود ذلك إلى أنه كلما زادت المسافة بين الجينين، زادت احتمالية حدوث عبور مزدوج أو عدد زوجي من عمليات العبور بينهما. ويؤدي حدوث عبور مزدوج أو عدد زوجي من عمليات العبور بين الجينين إلى انفصالهما معًا في نفس الجاميت، مما ينتج عنه نسل أبوي بدلًا من النسل المُعاد تركيبه المتوقع. وكما ذُكر سابقًا، تحاول تحويلات كوسامبي وهالدين تصحيح عمليات العبور المتعددة. [ 16 ]

ارتباط المواقع الجينية داخل الجين

في أوائل خمسينيات القرن العشرين، كان الرأي السائد أن الجينات في الكروموسوم كيانات منفصلة، ​​لا يمكن تقسيمها عن طريق إعادة التركيب الجيني ، ومرتبة كحبات الخرز على خيط. خلال الفترة من عام 1955 إلى عام 1959، أجرى بنزر تجارب إعادة التركيب الجيني باستخدام طفرات rII من العاثية T4 . ووجد أنه بناءً على اختبارات إعادة التركيب، يمكن تحديد مواقع الطفرات بترتيب خطي. [ 17 ] [ 18 ] قدمت هذه النتيجة دليلاً على الفكرة الأساسية القائلة بأن الجين له بنية خطية تعادل طول قطعة من الحمض النووي DNA تحتوي على العديد من المواقع التي يمكن أن تخضع للطفرات بشكل مستقل.

أجرى إدغار وآخرون [ 19 ] تجارب رسم الخرائط باستخدام طفرات r من العاثية T4، موضحين أن ترددات إعادة التركيب بين طفرات rII ليست جمعية تمامًا. عادةً ما يكون تردد إعادة التركيب الناتج عن تهجين طفرتين من rII (axd) أقل من مجموع ترددات إعادة التركيب للفترات الفرعية الداخلية المتجاورة (axb) + (bxc) + (cxd). على الرغم من أنها ليست جمعية تمامًا، فقد لوحظت علاقة منهجية [ 20 ] من المرجح أنها تعكس الآلية الجزيئية الكامنة وراء إعادة التركيب الجيني .

تغير تردد إعادة التركيب

على الرغم من أن إعادة تركيب الكروموسومات عملية أساسية خلال الانقسام الاختزالي، إلا أن هناك تباينًا كبيرًا في معدل حدوث العبور بين الكائنات الحية وداخل النوع الواحد. تُعرف معدلات إعادة التركيب المتباينة بين الجنسين باسم "التغاير الكروموسومي"، وتُلاحظ بشكل أكثر شيوعًا من المعدل المشترك بين الذكور والإناث. في الثدييات، غالبًا ما يكون معدل إعادة التركيب لدى الإناث أعلى منه لدى الذكور. يُفترض وجود عوامل انتقاء فريدة أو محفزات انقسام اختزالي تؤثر على هذا الاختلاف في المعدلات. قد يعكس هذا الاختلاف أيضًا اختلاف بيئات وظروف الانقسام الاختزالي اختلافًا كبيرًا في تكوين البويضات وتكوين الحيوانات المنوية. [ 21 ]

الجينات التي تؤثر على معدل إعادة التركيب

تؤثر الطفرات في الجينات التي تشفر البروتينات المشاركة في معالجة الحمض النووي غالبًا على معدل إعادة التركيب . ففي العاثية T4 ، تؤدي الطفرات التي تقلل من التعبير عن بوليميراز الحمض النووي التضاعفي [المنتج الجيني 43 (gp43)] إلى زيادة إعادة التركيب (تقليل الارتباط) عدة أضعاف. [ 22 ] [ 23 ] قد تعود هذه الزيادة في إعادة التركيب إلى أخطاء التضاعف التي يرتكبها بوليميراز الحمض النووي المعيب، والتي تُعد بحد ذاتها أحداث إعادة تركيب، مثل تبديل القالب، أي أحداث إعادة التركيب الناتجة عن اختيار النسخة. [ 24 ] كما تزداد إعادة التركيب أيضًا بفعل الطفرات التي تقلل من التعبير عن إنزيم ربط الحمض النووي (gp30) [ 25 ] [ 23 ] وإنزيم هيدروكسي ميثيل ديوكسي سيتيدين أحادي الفوسفات (gp42)، [ 22 ] [ 23 ] وهما إنزيمان يُستخدمان في تخليق الحمض النووي .

يقلّ معدل إعادة التركيب (يزداد الارتباط) نتيجةً للطفرات في الجينات التي تُشفّر بروتينات ذات وظائف نوكليازية (gp46 وgp47) [ 25 ] [ 23 ] وبروتين رابط للحمض النووي (gp32) [ 23 ]. كما تُقلّل الطفرة في جين uvsX الخاص بالعاثية البكتيرية معدل إعادة التركيب بشكلٍ كبير. [ 26 ] ويُشابه جين uvsX جين recA المدروس جيدًا في بكتيريا الإشريكية القولونية ، والذي يلعب دورًا محوريًا في إعادة التركيب. [ 27 ]

مؤشرات الانقسام الاختزالي

باستخدام سلاسل نسب كبيرة جدًا أو بيانات علامات وراثية كثيفة للغاية، مثل تلك المستمدة من تسلسل الجينوم الكامل، يُمكن تحديد مواقع إعادة التركيب بدقة. في هذا النوع من التحليل الجيني، يُخصص مؤشر انقسام منصف لكل موقع في الجينوم لكل انقسام منصف في سلسلة النسب. يُشير هذا المؤشر إلى أي نسخة من الكروموسوم الأبوي تُساهم في تكوين الجاميت المنتقل في ذلك الموقع. على سبيل المثال، إذا انتقل الأليل من النسخة الأولى من الكروموسوم الأبوي، يُخصص الرقم "0" لهذا الانقسام المنصف. أما إذا انتقل الأليل من النسخة الثانية من الكروموسوم الأبوي، فيُخصص الرقم "1" لهذا الانقسام المنصف. يأتي الأليلان في الأبوين، واحد من كل جد، من جدين. تُستخدم هذه المؤشرات بعد ذلك لتحديد حالات التطابق الوراثي (IBD)، والتي بدورها تُستخدم لتحديد الجينات المسؤولة عن الأمراض.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ كوبر، دي إن؛ كراوزاك، إم؛ بوليكروناكوس، سي؛ تايلر-سميث، سي؛ كيهرير-ساواتزكي، إتش (أكتوبر 2013). "عندما لا يكون النمط الجيني مؤشرًا على النمط الظاهري: نحو فهم الأساس الجزيئي لانخفاض النفاذية في الأمراض الوراثية البشرية" . علم الوراثة البشرية . 132 (10): 1077-130 . doi : 10.1007/s00439-013-1331-2 . PMC 3778950. PMID 23820649 .  
  2. ↑ لوبو، إنغريد؛ شو، كينا. "اكتشاف وأنواع الارتباط الجيني" . سايتيبل . نيتشر إديوكيشن . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 يناير 2017 .
  3. ↑ بيتسون، دبليو ؛ سوندرز، إي آر ؛ بونيت، آر سي (18 مايو 1904). تقارير إلى لجنة التطور التابعة للجمعية الملكية . لندن: هاريسون وأولاده، مطابع . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 يناير 2017 .
  4. 1 2 فيشر، ر . أ .؛ بالموكاند، ب. (يوليو 1928). "تقدير الارتباط من نسل الأفراد غير المتجانسة الملقحة ذاتيًا". مجلة علم الوراثة . 20 (1): 79-92 . doi : 10.1007/BF02983317 . S2CID 27688031 . 
  5. ↑ مادير، سيلفيا (2007). علم الأحياء، الطبعة التاسعة . نيويورك: ماكجرو هيل. ص 209. ISBN  978-0-07-325839-3.
  6. ↑ غريفيث، أ. ج. ف. (2000). مقدمة في التحليل الجيني ( الطبعة السابعة). دبليو إتش فريمان. مؤرشف من الأصل في 13 سبتمبر 2019. 
  7. 1 2 كانتور، ريتا م. (2013)، "تحليل الارتباط الجيني"، في ريموين، ديفيد؛ بيريتز، ريد؛ كورف، بروس (محررون)، مبادئ وممارسة علم الوراثة الطبية لإيمري وريمون (الطبعة السادسة )، دار النشر الأكاديمية، ص 1-9 ، doi : 10.1016/b978-0-12-383834-6.00010-0 ، ISBN   978-0-12-383834-6
  8. ↑ مورتون ، ن. إي. (1955). "الاختبارات المتسلسلة للكشف عن الارتباط" . المجلة الأمريكية لعلم الوراثة البشرية . 7 (3): 277-318 . PMC 1716611. PMID 13258560 .  
  9. ↑ نيهولت، ديل ر . (أغسطس 2000). "ليست جميع مستويات الارتباط متساوية" . المجلة الأمريكية لعلم الوراثة البشرية . 67 (2): 282-288 . doi : 10.1086/303029 . PMC 1287176. PMID 10884360 .  
  10. ↑ ريش، نيل (يونيو 1991). "ملاحظة حول إجراءات الاختبارات المتعددة في تحليل الارتباط" . المجلة الأمريكية لعلم الوراثة البشرية . 48 (6): 1058-1064 . PMC 1683115. PMID 2035526 .  
  11. ↑ فيريرا، مانويل أ. ر. (1 أكتوبر 2004). "تحليل الارتباط: مبادئ وأساليب تحليل الصفات الكمية البشرية". بحوث التوائم وعلم الوراثة البشرية . 7 (5): 513-530 . doi : 10.1375/twin.7.5.513 . ISSN 2053-6003 . PMID 15527667. S2CID 199001341 .   
  12. ↑ جوسيلا، جيمس ف.؛ فرونتالي، مارينا؛ واسموث، جون ج.؛ كولينز، فرانسيس س.؛ ليرش، هانز؛ مايرز، ريتشارد؛ ألثير، مايكل؛ أليتو، بيرنيس؛ تايلور، شيري (1992-05-01). "تُظهر المنطقة المرشحة لمرض هنتنغتون العديد من الأنماط الفردية المختلفة". علم الوراثة الطبيعية . 1 (2): 99-103 . doi : 10.1038/ng0592-99 . ISSN 1546-1718 . PMID 1302016. S2CID 25472459 .   
  13. ↑ مارك ج. دالي؛ هيرشهورن، جويل ن. (2005-02-01). "دراسات الارتباط على مستوى الجينوم للأمراض الشائعة والصفات المعقدة". مجلة Nature Reviews Genetics . 6 (2): 95-108 . doi : 10.1038/nrg1521 . ISSN 1471-0064 . PMID 15716906. S2CID 2813666 .   
  14. ↑ مينلي، فيليب مارك؛ داوز هوانغ، راشيل؛ أوكيكي، إيروكا ن.؛ هيستون، كاثرين (2017). علم الوراثة: الجينات، والمجينات، والتطور . أكسفورد: مطبعة جامعة أكسفورد. ص 361. ISBN  978-0-19-879536-0. OCLC 951645141 . 
  15. ↑ بونيت، آر سي؛ بيتسون، دبليو. (15 مايو 1908). "وراثة الجنس". مجلة ساينس . 27 (698): 785-787 . رمز Bibcode : 1908Sci....27..785P . doi : 10.1126/science.27.698.785 . ISSN 0036-8075 . PMID 17791047 .  
  16. ↑ غريفيث، أ. ج. ف.؛ ميلر، ج. هـ.؛ سوزوكي، د. ت. (2000). "حساب دقيق للمسافات الكبيرة على الخريطة، الشكل 6-4" . مقدمة في التحليل الجيني ( الطبعة السابعة). نيويورك: دبليو إتش فريمان . ISBN  978-0-7167-3520-5.رسم بياني لوظيفة التعيين مقارنةً بالتكافؤ المثالي 1-1 لنسبة تردد إعادة التركيب (RF%) لوحدات الخريطة.
  17. ↑ بنزر، س. البنية الدقيقة لمنطقة جينية في العاثية. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية. 1955؛ 41(6): 344-354. doi:10.1073/pnas.41.6.344
  18. ↑ بنزر، س. حول طوبولوجيا البنية الجينية الدقيقة. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية. 1959؛ 45(11): 1607-1620. doi:10.1073/pnas.45.11.1607
  19. ↑ إدغار، آر إس؛ فاينمان، آر بي؛ كلاين، إس؛ ليلاوسيس، آي؛ شتاينبرغ، سي إم (1962). "تجارب رسم الخرائط باستخدام طفرات R من العاثية T4d" . علم الوراثة . 47 (2): 179-186 . doi : 10.1093/genetics/47.2.179 . PMC 1210321. PMID 13889186 .  
  20. ^ فيشر، كم. بيرنشتاين، هـ. (1965). "جمع الفترات في rIIA Cistron of Phage T4d" . علم الوراثة . 52 (6): 1127-1136 . دوى : 10.1093 / علم الوراثة / 52.6.1127 . بمك 1210971 . بميد 5882191 .  
  21. ^ ماكي ، بروس د. (15-03-2004). “الاقتران المتماثل وديناميكيات الكروموسوم في الانقسام الاختزالي والانقسام الفتيلي”. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - بنية الجينات والتعبير . 1677 ( 1 – 3): 165 – 180. دوى : 10.1016/j.bbaexp.2003.11.017 . ISSN 0006-3002 . بميد 15020057 .  
  22. 1 2 بيرنشتاين هـ. تأثير العيوب الطفرية في بوليميراز الحمض النووي وهيدروكسي ميثيل ديوكسي سيتيديلات العاثية T4D على إعادة التركيب. علم الوراثة. 1967؛56(4):755-769
  23. 1 2 3 4 5 بيرغر هـ، وارين أ.ج، فراي ك.إ. اختلافات في إعادة التركيب الجيني نتيجة طفرات العنبر في عاثية T4D. مجلة علم الفيروسات. 1969؛3(2):171-175. doi:10.1128/JVI.3.2.171-175.1969
  24. ↑ بيرنشتاين، هـ. حول آلية إعادة التركيب داخل الجين. الجزء الأول: منطقة rII من العاثية T4. (1962) مجلة البيولوجيا النظرية. 1962؛ 3، 335-353. https://doi.org/10.1016/S0022-5193(62)80030-7
  25. 1 2 بيرنشتاين هـ. الإصلاح وإعادة التركيب في العاثية T4. 1. الجينات المؤثرة على إعادة التركيب. ندوة كولد سبرينغ هاربور للبيولوجيا الكمية. 1968؛ 33: 325-331. doi:10.1101/sqb.1968.033.01.037
  26. ↑ هاملت، ن. ف.، وبيرغر، هـ. الطفرات التي تُغير إعادة التركيب الجيني وإصلاح الحمض النووي في العاثية T4. علم الفيروسات. 1975؛ 63(2): 539-567. doi:10.1016/0042-6822(75)90326-8
  27. ↑ فوجيساوا هـ، يونساكي ت، ميناغاوا ت. تسلسل جين إعادة التركيب T4، uvsX، ومقارنته بتسلسل جين recA في الإشريكية القولونية. مجلة أبحاث الأحماض النووية. 1985؛13(20):7473-7481. doi:10.1093/nar/13.20.7473
  • غريفيثز إيه جيه إف؛ ميلر جيه إتش؛ سوزوكي دي تي؛ ليونتين آر سي؛ وآخرون  . (1993). "الفصل 5" . مقدمة في التحليل الجيني (  الطبعة الخامسة). نيويورك: دبليو إتش فريمان وشركاه. ISBN 978-0-7167-2285-4.
  • بوهلمان، ج. م.؛ سليبر، د. أ. (1995). "الفصل 3". تربية المحاصيل الحقلية (  الطبعة الرابعة). آيوا: مطبعة ولاية آيوا. ISBN 978-0-8138-2427-7.