Mappatura di due geni associati

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Liliana Pagano
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2 Mappatura del centromero mediante le tetradi lineari. Consiste nel considerare un locus genico come riferimento: una meiosi in cui avviene il crossing-over tra un gene e il centromero produce una tetrade con una combinazione allelica diversa da quella di una meiosi in cui non è avvenuto il crossing-over. Il 50% dei cromatidi sono ricombinanti Convertiamo il valore di frequenza di meiosi in valore di unità di mappa che corrisponde ad una frequenza di cromatidi ricombinanti.

4 Mappatura di due geni associati Viene allestito un incrocio A B x a b: In assenza di crossing-over si ottiene una tetrade - Ditipo parentale (PD)che contiene solo due tipi di prodotti meiotici - Un singolo crossing-over produce una tetrade Tetratipo (T) che contiene due tipi parentali, uno di ciascun tipo, e due ricombinanti, uno di ciascun tipo - Un doppio crossing-over produce una tetrade Ditipo non parentale (NPD) che contiene i tipi ricombinanti.

5 Viene allestito un incrocio in modo da ottenere uno zigote diploide eterozigote per i due geni e dopo si analizzano le tetradi prodotte dalla meiosi. Le combinazioni sono: Ditipo parentale Tetratipo Ditipo non parentale (PD) 140 (T) 48 (NPD) 12 A B A B A b A B A b A b a b a B a B a b a b a B Segregazione in MI MI MI MII MI MI

7 Mappatura di due geni associati La distanza di mappa tra due geni associati viene calcolata con la seguente formula: Numero di ricombinanti X 100 Numero totale della progenie Per numero di ricombinanti si intende i tipi di tetradi (non numero di individui). La frequenza di ricombinazione tra due geni: 1/2 T + NPD X 100 Totale delle tetradi Su un totale di 200 tetradi: 140 PD + 48 T + 12 NPD 1/2 (48) + 12 X 100 = 18% 200

8 Un ceppo di Neurospora incapace di sintetizzare l aminoacido arginina (a) viene incrociato con un ceppo incapace di sintetizzare l aminoacido metionina (m). Le classi di aschi ottenute sono: a + a + a + a + a m a m a m a + + m + + a m m a + a m + + a + + m + m + m + m m Stabilire i PD, i NPD e i T (con tipo di segregazione). - Costruire una mappa genetica determinando la distanza marcatore-centromero e la distanza tra i due marcatori. - Disegnare la meiosi che ha generato il sesto asco (quello in numero di 6)

9 Un ceppo di Neurospora incapace di sintetizzare l aminoacido arginina (a) viene incrociato con un ceppo incapace di sintetizzare l aminoacido metionina (m). Le classi di aschi ottenute sono: a + a + a + a + a m a m a m a + + m + + a m m a + a m + + a + + m + m + m + m m MI MII MI MI MII MII MII MI MI MI MII MII (T) (PD) (PD) (T) (NPD) (T) Costruire una mappa genetica. Disegnare la meiosi che ha generato il sesto asco (quello in numero di 6) ð Distanza arg centromero ð 7,5 u.m. Segregazione in MII X 1 0, ð Distanza met centromero ð 10 u.m X 1 0, ð Distanza met arginina ð 16 u.m. ( ) (1) T ð 0,

10 16 u.m. è inferiore alla somma di 10 u.m. + 7,5 u.m. I crossing-over multipli producono una sottostima della distanza di mappa Tra due estremi il valore è sempre minore rispetto alla somma dei due intervalli.

12 ESERCIZIO SULLA NEUROSPORA ad ad + ad ad ad nic ad nic + nic ad nic ad nic + nic ad nic ad ad nic + nic ad nic ad nic + nic + nic ad nic + M I M I M I M I M I M II M II M I M II M II M II M II M II M II (PD) (NPD) (T) (T) (PD) (NPD) (T) L incrocio è + ad x nic +, in cui nic è un allele che richiede la presenza dell acido nicotico per la crescita del fungo, mentre ad richiede adenina. In un incrocio con due marcatori sono possibili sette classi.

13 Gli aschi sono stati classificati come: ditipi parentali (PD), in cui ci sono solo due genotipi (e quindi ditipi) relativamente ai marcatori ed entrambi sono parentali (classi 1 e 5); ditipi non parentali (NPD), con due soli genotipi entrambi non parentali o ricombinanti (classi 2 e 6); tetratipi (T), con quattro genotipi, due parentali e due ricombinanti (classi 3,4 e 7). Queste classificazioni sono il risultato della ricombinazione delle segregazioni in M I e M II che sono mostrate nella figura sottostante. Per ottenere un tetratipo ci deve essere stato un crossing over tra almeno un locus e il suo centromero. +/nic M I M II PD Solo M I NPD T +/ad Solo T M II T PD NPD

14 Ed ora passiamo ai calcoli. Per prima cosa calcoliamo le distanze tra ogni locus ed il centromero. Per +/nic, la distanza è = 101= 10,1% M II = 5,05 u.m Per +/ad = 186 = 18,6% M II = 9,30 u.m Circa la localizzazione dei geni abbiamo tre ipotesi. Ipotesi 1, 2, e 3 (vedi figura).

15 La maggior parte degli aschi sono ditipi parentali M I M I (808/1000); di conseguenza la maggior parte dei genomi saranno parentali e l assortimento indipendente non può essere avvenuto. Questo esclude l ipotesi 1. +/nic +/ad 1!! 5,05 9,30 +/nic +/ad 2!! 5,05 9,30 +/nic +/ad 3!! 5,05 9,30

16 Possiamo calcolare meglio la distanza tra i due loci in questione per mezzo della formula FR= NPD +(1/2) T x 100 Totale aschi Ricordando che gli aschi NPD sono costituiti solo di genotipi ricombinanti e che gli aschi T sono pieni per metà di genotipi ricombinanti. Quindi : FR= 2+(1/2) 100 x 100 = 5,2 u.m Ed ora possiamo ridisegnare la miglior mappa possibile con questi dati :

17 + ad nic ad + + nic + Siamo pervenuti alla stima di 9,30 calcolando la frequenza di M II e dividendo per 2. C è una sottostima della distanza: Nel conteggiare la frequenza di M II, ora sappiamo che abbiamo perduto un certo numero di aschi che contenevano prodotti di crossing over tra il centromero ed il locus ad. Ad esempio la classe 4 è stata conteggiata come M I per +/ad, mentre ora sappiamo che in quegli aschi sono avvenuti due crossing over.

18 Se +/ad vicinissimo al centromero abbiamo solo 3 classi, in quanto non devono essere contati gli MII per +/ad +/nic +/ad M I M II PD Solo M I NPD T

19 Un incrocio tra un ceppo di Neurospora c e v (esibisce una forma di crescita compatta ed e incapace di sintetizzare la valina) ed un ceppo selvatico ha prodotto le seguenti tetradi c v c + c v + v c v c v c + c + c + + v v + v c v c v Che cosa si puo concludere circa l associazione e la locazione dei geni? Disegnare la meiosi che ha generato il quarto asco (quello in numero di 2)

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