Podstawy mapowania genów :

-gdzie w genomie leżą geny lub polimorfizmy kształtujące cechę?

-jaka mutacja jest funkcjonalna, a jaka tylko pośrednio jest powiązana z cechą?

Perspektywy:

-opracowanie leków dla chorób złożonych

-przewidywanie skłonności do zachowań

-trafniejsza ocena wartości hodowlanej

-postęp hodowlany bez negatywnych skutków ubocznych

Metody mapowania:

-mapowanie sprzężone – obserwujemy rekombinacje w grupie doświadczalnej

-mapowanie asocjacyjne – obserwujemy skutki historycznych rekombinacji (spadek nie równowagi sprzężniowej).

Mapowanie sprzężeniowe:

Hipotetyczny gen cechy ilościowej (Q/q) przesuwamy wzdłuż chromosomu i przewidujemy jego segregację na podstawie, obserwowanych allelów markerowych.

Liczne markery genetyczne są w miarę równomiernie rozłożone chromosomach.

Mapowanie asocjacyjne:

-wykorzystujemy stare crossing-over

-nie potrzeba rodzin

Markery nie sprzężone zatraciły swój pierwotny związek z genem cechy ilościowej na skutek c-o w poprzednich pokoleniach. Marker nie wykazuje statystycznego związku z cechą ilościową.

Markery blisko sprzężone z nie znanym genem cechy ilościowej, powinno być w większej korelacji.

Tempo rekombinacji:

49 mejoz bez crossing-over

1 mejoza z crossing-over

Tempo rekombinacji :

1+1

--------------------------------------------- = 0.01

49 + 49 + 49 + 49 + 1 + 1 + 1 + 1

Tempo rekombinacji nie jest addytywne:

1 2 3

C13 to nie C12 + C23

Funkcja mapowa Kosambiego (1944):

X = 0,25 * ln [ (1+ 2c) / (1-2c)]

x- liczba Morganów

c- tempo rekombinacji

x13 = x12 + x23

Nierównowaga sprzężeniowa.

Nierównowaga gametyczna (LD).

To nielosowe powiązanie alleli z dwóch Loci.

Nazwa nieco myląca – LD może wystąpić niezależnie od sprzężenia

Termin pojawił się w 1960 roku, ale interesował nielicznych.

Nierównowaga sprzężeniowa:

D_AB = p_AB – p_A * p_B

D_AB -odchylenie od równowagi

p_AB -obserwowana częstość haplotypu

p_A -obserwowana część allelu A

p_A * p_B -oczekiwana częstość haplotypu

Niepraktyczna, ponieważ zakres wartości D zależy od częstości alleli.

D_max = min [p_a(1-p_B), p_B (1-p_B)]

Równowaga Hardey’go-weinberga:

p_AA = p_a * p_a

Stan równowagi zostanie osiągnięty.

D_AB (t + 1) = (1-c) * D_AB (t)

Nierównowaga blisko sprzężonych loci może trwać wieki.

Źródła nierównowagi sprzężonej:

-mutacja

-selekcja

-dryft i wąskie gardło

-uwarstwienie populacji.

Selekcja:

Kiedy przystosowanie osobników z haplotypem AB jest wyższe niż przystosowanie osobników niosących A i B osobno.

Dryft:

Losuje z puli haplotypów tylko niektóre, inne mogą zniknąć.

Dryft potrafi wytworzyć LD na obszarze całego genomu.

Uwarstwienie populacji:

Umyślne lub nieumyślne wymieszanie dwóch populacji o różnych częstościach alleli tworzy LD.

Skrajny przypadek:

Populacja 1 AA BB

Populacja 2 aa bb

Populacja 1 + 2 razem

Obserwujemy tylko haplotypy A-B oraz a-b

Nierozpoznane uwarstwienie populacji utrudnia mapowanie.