الخرائط الوراثية

الخرائط الوراثية

 

استخدام نسبة العبور في رسم الخرائط الوراثية:

·     توجد الجينات على الكرموسومات في تتابع طولي حيث يشغل كل جين موقع ثابت على الكروموسوم. والجينات الموجودة على نفس الكروموسوم لا تتوزع توزيعا حرا إلا في حالة العبور.

·     المقصود بالخرائط الوراثية هو مواقع الجينات على الكروموسوم وتحديد ترتيبها بالنسبة لبعضها وكذا تحديد المسافة الوراثية بينها.

·     وحدة المسافة الوراثية هي 1% وهي ما تسمى وحدة عبور أو سنتيمورجان وتعطى كل كيازما 50% نواتج عبورية وهي ما يعادل 50% وحدة مسافة.

·     أسهل الطرق للتعرف على الجاميطات العبورية في هجين ثنائي هي استخدام التلقيح الاختباري. ففي مثال بسلة الزهور كانت نسبة الفئات العبورية في النسل الناتج للتلقيح الاختباري 6.3 + 6.3 =12.6%. وبالتالي فإن المسافة بين جين لون الأزهار وشكل حبوب اللقاح هي 12.6 وحدة عبور.

 

·     من أجل وضع الجينات في تتابعها الطولي الصحيح فإن التلقيح الاختباري بثلاث نقاط هو الوسيلة لتحديد ترتيب الجينات على الكروموسوم.

·     لإيضاح ذلك نفترض أن المسافة بين الجينA والجين B = 12  وحدة عبور والمسافة C-B تساوي 7 وحدات والمسافة A-C =  5  وحدات وذلك يدل على أن الجين C لابد وأن يكون في الوسط بين الجينين Aو B وبذلك يكون استنتاج هذا الترتيب للجينات الثلاثة أمراً ميسوراً. وبالمثل إذا افترضنا أن المسافة A-B=  20  وحدة عبور والمسافة B- C= 10 وحدات عبور والمسافة A-C= 30 وحدة عبور فإنه من السهل أيضا استنتاج أن الجين B في الوسط بين الجينين C وA.

 

فإن هذا الترتيب يدل على أن:

·     (A-D) = (B-D) – (A-B) =22 - 8=14

·     (A-E) = (A-D) – (E-D) =14 - 5= 9

·     وبذلك يكون ترتيب الجينات والمسافة بينها على هذه الأجزاء كما يلي:

            C  B  A  E D

                  10  8  9 5  

·     من الممكن إضافة أجزاء أخرى من الخريطة بهذه الطريقة لكي نتمكن من الحصول على خريطة كاملة للارتباط تصل إلى 100 وحدة عبور (سنتيمورجان) بالكروموسوم الواحد.

 

·     تجدر الإشارة أنه كلما زادت المسافة بين جينين زادت فرصة حدوث عبور مزدوج بينهما, بمعنى أن يحدث عبور في المسافة بين الجينين دون أن تنشأ فئات عبورية في النسل لهذين الجينين وتكون النواتج التي يمكن التعرف عليها من الطرز الظاهرية هي الطرز الأبوية فقط. 

 

العبور بين الكروماتيدات الشقيقة: 

·     دلت الدراسات على أن كروموسومات الخلايا الجسدية يحدث تبادل بين كروماتيداتها فيما يسمى بالعبور بين الكروماتيدات الشقيقة.

·     لقد دلت نتائج الملاحظات على هذه الظاهرة أن معدل التبادلات بين الكروماتيدات الشقيقة يزداد بتأثير بعض المركبات المسببة للطفرات الكروموسومية مثل أشعة اكس والأشعة فوق البنفسجية وبعض المطفرات الكيميائية. 

 

·     التداخل و التوافق

o    في معظم الكائنات الراقية , يؤدي تكوين الكيازما إلى تقليل احتمال حدوث كيازما أخرى في منطقة مجاورة مباشرة على الكروموسوم .

o    المحصلة النهائية لهذا التداخل هي مشاهدة عدد أقل من فئات العبور المزدوج عما هو متوقع طبقا لمسافات الخريطة .

o    تختلف قوة التداخل في الأجزاء المختلفة من الكروموسوم و يتم التعبير عنها مصطلح معامل التوافق.

 

    

           معامل التوافق =   العبور المزدوج المشاهد %

                              العبور المزدوج المتوقع % 

و يعتبر التوافق مكملا للتداخل .

            التوافق + التداخل = 1

عندما يكون التداخل تاما ( 1) فإنه لن تشاهد فئات عبور مزدوج و بالتالي سيصبح التوافق صفر .

وعندما نشاهد كل فئات العبور المزدوج المتوقعة يكون التوافق مساويا واحد صحيحا ويصبح التداخل صفرا.

 

استخدام نسبة العبور في رسم الخرائط الوراثية:

·     توجد الجينات على الكرموسومات في تتابع طولي حيث يشغل كل جين موقع ثابت على الكروموسوم. والجينات الموجودة على نفس الكروموسوم لا تتوزع توزيعا حرا إلا في حالة العبور.

·     المقصود بالخرائط الوراثية هو مواقع الجينات على الكروموسوم وتحديد ترتيبها بالنسبة لبعضها وكذا تحديد المسافة الوراثية بينها.

·     وحدة المسافة الوراثية هي 1% وهي ما تسمى وحدة عبور أو سنتيمورجان وتعطى كل كيازما 50% نواتج عبورية وهي ما يعادل 50% وحدة مسافة.

·     أسهل الطرق للتعرف على الجاميطات العبورية في هجين ثنائي هي استخدام التلقيح الاختباري. ففي مثال بسلة الزهور كانت نسبة الفئات العبورية في النسل الناتج للتلقيح الاختباري 6.3 + 6.3 =12.6%. وبالتالي فإن المسافة بين جين لون الأزهار وشكل حبوب اللقاح هي 12.6 وحدة عبور.

 

·     من أجل وضع الجينات في تتابعها الطولي الصحيح فإن التلقيح الاختباري بثلاث نقاط هو الوسيلة لتحديد ترتيب الجينات على الكروموسوم.

·     لإيضاح ذلك نفترض أن المسافة بين الجينA والجين B = 12  وحدة عبور والمسافة C-B تساوي 7 وحدات والمسافة A-C =  5  وحدات وذلك يدل على أن الجين C لابد وأن يكون في الوسط بين الجينين Aو B وبذلك يكون استنتاج هذا الترتيب للجينات الثلاثة أمراً ميسوراً. وبالمثل إذا افترضنا أن المسافة A-B=  20  وحدة عبور والمسافة B- C= 10 وحدات عبور والمسافة A-C= 30 وحدة عبور فإنه من السهل أيضا استنتاج أن الجين B في الوسط بين الجينين C وA.

 

فإن هذا الترتيب يدل على أن:

·     (A-D) = (B-D) – (A-B) =22 - 8=14

·     (A-E) = (A-D) – (E-D) =14 - 5= 9

·     وبذلك يكون ترتيب الجينات والمسافة بينها على هذه الأجزاء كما يلي:

            C  B  A  E D

                  10  8  9 5  

·     من الممكن إضافة أجزاء أخرى من الخريطة بهذه الطريقة لكي نتمكن من الحصول على خريطة كاملة للارتباط تصل إلى 100 وحدة عبور (سنتيمورجان) بالكروموسوم الواحد.

 

·     تجدر الإشارة أنه كلما زادت المسافة بين جينين زادت فرصة حدوث عبور مزدوج بينهما, بمعنى أن يحدث عبور في المسافة بين الجينين دون أن تنشأ فئات عبورية في النسل لهذين الجينين وتكون النواتج التي يمكن التعرف عليها من الطرز الظاهرية هي الطرز الأبوية فقط. 

 

العبور بين الكروماتيدات الشقيقة: 

·     دلت الدراسات على أن كروموسومات الخلايا الجسدية يحدث تبادل بين كروماتيداتها فيما يسمى بالعبور بين الكروماتيدات الشقيقة.

·     لقد دلت نتائج الملاحظات على هذه الظاهرة أن معدل التبادلات بين الكروماتيدات الشقيقة يزداد بتأثير بعض المركبات المسببة للطفرات الكروموسومية مثل أشعة اكس والأشعة فوق البنفسجية وبعض المطفرات الكيميائية. 

 

·     التداخل و التوافق

o    في معظم الكائنات الراقية , يؤدي تكوين الكيازما إلى تقليل احتمال حدوث كيازما أخرى في منطقة مجاورة مباشرة على الكروموسوم .

o    المحصلة النهائية لهذا التداخل هي مشاهدة عدد أقل من فئات العبور المزدوج عما هو متوقع طبقا لمسافات الخريطة .

o    تختلف قوة التداخل في الأجزاء المختلفة من الكروموسوم و يتم التعبير عنها مصطلح معامل التوافق.

 

    

           معامل التوافق =   العبور المزدوج المشاهد %

                              العبور المزدوج المتوقع % 

و يعتبر التوافق مكملا للتداخل .

            التوافق + التداخل = 1

عندما يكون التداخل تاما ( 1) فإنه لن تشاهد فئات عبور مزدوج و بالتالي سيصبح التوافق صفر .

وعندما نشاهد كل فئات العبور المزدوج المتوقعة يكون التوافق مساويا واحد صحيحا ويصبح التداخل صفرا.