Ligação genética: tipos, grupos e características da ligação genética

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A ligação é o fenómeno de certos genes permanecerem juntos durante a herança através das gerações, sem qualquer alteração ou separação, devido a estarem presentes no mesmo cromossoma. A ligação foi sugerida pela primeira vez por Sutton e Boveri (1902-1903) quando eles propuseram a famosa "teoria cromossômica da herança".

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Bateson e Punnet (1906), enquanto trabalhavam em Sweet Pea, descobriram que os fatores para certos personagens não mostram um sortimento independente. Eles então argumentaram que, como a Sweet Pea tem apenas alguns pares de cromossomos homólogos, um cromossomo deve possuir vários fatores que devem ser transmitidos juntos.

Foi Morgan (1910) quem claramente provou e definiu a ligação com base em seus experimentos de reprodução em frutosamente Drosophila melanogaster. Em 1911, Morgan e Castle propuseram a teoria cromossômica da ligação. Afirma que

(i) Genes ligados ocorrem no mesmo cromossomo.

(ii) Eles estão em uma seqüência linear no cromossomo.

(iii) Existe uma tendência para manter a combinação de genes dos pais, exceto para cruzamentos ocasionais.

(iv) A força da ligação entre dois genes é inversamente proporcional à distância entre os dois, ou seja, dois genes ligados apresentam maior frequência de cruzamento se a distância entre eles for maior e menor frequência se a distância for pequena.

Genes interligados são aqueles genes que ocorrem no mesmo cromossoma, enquanto os genes não ligados são os encontrados em diferentes cromossomas. Genes ligados e não ligados podem ser facilmente conhecidos a partir de experiências de reprodução. Os genes não ligados mostram um sortimento independente, uma razão di-híbrida de 9: 3: 3: 1 e a razão de cruzamento de di-híbrido ou duplo teste de 1: 1: 1: 1 com dois tipos parentais e dois tipos recombinantes.

Os genes ligados não mostram uma variedade independente, mas permanecem juntos e são hereditários, produzindo apenas um tipo de progenitura parental. Proporcionam uma razão di-híbrida de 3: 1 e uma razão cruzada de teste de 1: 1.

Relação Di-híbrida de dois genes ligados

Tipos de ligação:

A ligação é de dois tipos, completa e incompleta.

1. Linkage Completo (Morgan, 1919):

Os genes localizados no mesmo cromossomo não se separam e são herdados juntos ao longo das gerações devido à ausência de cruzamento. A ligação completa permite que a combinação de características parentais seja herdada como tal. É raro, mas foi relatado em Drosophila masculina e alguns outros organismos heterogaméticos.

Exemplo 1:

Uma fêmea drosófila pura, de olhos vermelhos, alada normal (tipo selvagem) cruza-se com homozygous recessiva, de olhos roxos e com vestígios de macho alado. Os indivíduos da geração progênie ou F ₁ são heterozigotos de olhos vermelhos e alado normal. Quando os machos F1 são cruzados para fêmeas homozigotas recessivas (de olhos púrpura e alado vestigial), apenas dois tipos de indivíduos são produzidos - olhos vermelhos normais e olhos roxos com asas na proporção de 1: 1 (apenas fenótipos parentais). Da mesma forma durante a endogamia de indivíduos F ₁, os tipos recombinantes estão ausentes. Na prática, essa taxa de teste 1: 1 nunca é alcançada porque a ligação total é rara.

Exemplo 2:

Em Drosophila, genes de corpo cinza e asas longas são dominantes sobre o corpo negro e as asas vestigiais (curtas). Se cruzar moscas de Drosophila (GL / GL) com corpo cinza e cruzado puro forem cruzadas com moscas aladas vestigiais negras (gl / gl), o F ₂ mostra uma proporção de 3: 1 de fenótipos parentais (3 corpo cinza longo e um corpo negro vestigial alado).

Isto é explicado assumindo que genes da cor do corpo e comprimento da asa são encontrados no mesmo cromossomo e estão completamente ligados.

2. Ligação Incompleta:

Os genes presentes no mesmo cromossomo têm uma tendência a se separar devido ao cruzamento e, portanto, produzem progênie recombinante além do tipo parental. O número de indivíduos recombinantes é geralmente menor que o número esperado no sortimento independente. No sortimento independente, todos os quatro tipos (dois tipos parentais e dois tipos recombinantes) são cada um 25%. No caso de ligação, cada um dos dois tipos parentais é superior a 25%, enquanto cada um dos tipos recombinantes é inferior a 25%.

Exemplo 1:

Uma fêmea drosófila fêmea dominante homozigótica, de olhos vermelhos, alada ou selvagem, é cruzada com o homozygous recessivo de olhos roxos e com vestígios de macho alado. A progênie ou indivíduos F ₁ são heterozigotos de olhos vermelhos e alado normal. As fêmeas F ₁ são testadas cruzadas com machos recessivos homozigóticos. Ele não produz a razão de 1: 1: 1: 1. Em vez disso, a razão é 9: 1: 1: 8. Isso mostra que os dois genes não segregaram independentemente um do outro. Os dados obtidos por Bridges (1916) são os seguintes:

Apenas 9, 3% dos tipos recombinantes foram observados, o que é bastante diferente de 50% de recombinantes no caso de sortimento independente. Isso mostra que nos oócitos da geração F ₁, apenas algumas das cromátides sofrem cruzamento enquanto a maioria é preservada intacta. Isso produz 90, 7% dos tipos parentais na progênie.

Exemplo 2:

Na ervilha-de-cheiro (Lathyrus odoratus) a cor da flor azul (B) é dominante sobre a cor da flor vermelha (b), enquanto a característica do pólen longo (L) é dominante sobre o pólen redondo (1). Uma planta de ervilha doce heterozigótica para a cor da flor azul e pólen longo (BbLl) foi cruzada com planta de flor vermelha dupla recessiva com pólen redondo (bbll). É semelhante a testar cruz. Caso os genes das duas características estejam desvinculados, a progênie deve ter quatro fenótipos (Azul Longo, Azul Redondo, Vermelho Longo e Vermelho Redondo) na proporção de 1: 1: 1: 1 (25% cada). Caso os dois genes estejam completamente ligados, a progênie deve ter os dois tipos de pais (Blue Long e Red Round) na proporção de 1: 1 (50% cada).

Recombinantes não devem aparecer. No entanto, no cruzamento acima, Bateson e Punnett (1906) encontraram tanto os tipos parentais quanto os recombinantes, mas com frequências diferentes na proporção de 7: 1: 1: 7. (tipos 7 + 7 recombinantes e 1 + 1 recombinantes).

Apenas 12, 6% dos tipos recombinantes foram observados contra a porcentagem esperada de 50% no caso de sortimento independente. Portanto, os genes estão ligados, mas sofrem recombinação devido ao crossing over em alguns dos casos.

Exemplo 3:

Morgan e seus alunos descobriram que os genes ligados mostram recombinações variadas, algumas sendo mais estreitamente ligadas do que outras, (i) em Drosophila, cruzamento de amarelo encorpado (Y) e branco de olhos (W) feminino com corpo marrom (Y ⁺ ) de olhos vermelhos (W ⁺ ) macho produziu F ₁ para ser de olhos castanhos avermelhados. No intercruzamento da progênie F ₁, Morgan observou que os dois genes não segregaram independentemente um do outro e, portanto, a razão F _{2 se} desviou significativamente da relação esperada de 9: 3: 3: 1. Ele encontrou 98, 7% para ser parental e apenas 1, 3% recombinantes (Fig. 5.18). (ii) Em um segundo cruzamento em Drosophila entre fêmeas de olhos brancos e fêmeas aladas em miniatura (wwmm) com machos de tipo selvagem ou alado normal de olhos vermelhos (w ⁺ w ⁺ m ⁺ m ⁺ ), todos os F ₁ foram de tipo selvagem, ou seja, olhos vermelhos e alado normal. Uma mosca fêmea F ₁ foi então testada cruzada com macho alado de olhos brancos e miniatura. 62, 8% da progênie era do tipo parental, enquanto 37, 2% eram recombinantes (Fig. 5.19).

Grupos de ligação:

Um grupo de ligação é um grupo linearmente arranjado de genes ligados que são normalmente herdados juntos, exceto pelo cruzamento.

Corresponde a um cromossoma que contém uma sequência linear de genes ligados e herdados em conjunto. Como os dois cromossomos homólogos possuem genes semelhantes ou alélicos nos mesmos locos, eles constituem o mesmo grupo de ligação. Portanto, o número de grupos de ligação presentes em um indivíduo corresponde ao número de cromossomos em seu genoma único (todos os cromossomos se pares haploides ou homólogos se diplóides). É conhecido como princípio de limitação dos grupos de ligação.

A mosca da fruta Drosophila melanogaster possui quatro grupos de ligação (4 pares de cromossomos), seres humanos 23 grupos de ligação (23 pares de cromossomos), ervilha sete grupos de ligação (7 pares de cromossomos), grupos de ligação Neurospora 7 (7 cromossomos), Mucor 2 grupos de ligação (2 cromossomas), Escherichia coli um grupo de ligação (um pró-cromossoma ou nucleóide) enquanto o milho tem 10 grupos de ligação (10 pares de cromossomas).

O tamanho do grupo de ligação depende do tamanho do cromossomo. O cromossomo menor naturalmente terá um grupo de ligação menor, enquanto o cromossomo menor terá um grupo de ligação mais longo. Isso está sujeito à quantidade de heterocromatina presente no cromossomo. Assim, o cromossomo Y do homem possui 231 genes, enquanto o cromossomo humano 1 possui 2969 genes.

porque não lhes permite trazer livremente todas as características desejáveis ​​em uma variedade, (v) dilui o uso de traços desejáveis ​​se os indesejáveis ​​também estão presentes no mesmo grupo de ligação, por exemplo, sementes de baixo descaroçamento e sementes nuas ou fuzzy e alta descaroçamento no Algodão Americano, (vi) Genes Marcadores ou genes que expressam seu efeito no crescimento inicial podem indicar o efeito de um gene ligado que é expressar tardiamente, por exemplo, lâmina ondulada e panícula maior em Millet

Ligação sexual ou herança ligada ao sexo:

A ligação sexual ou herança ligada ao sexo é a transmissão de caracteres e seus genes determinantes juntamente com genes determinantes do sexo que são transmitidos nos cromossomos sexuais e, portanto, são herdados juntos de uma geração para a seguinte. O cromossomo Y do macho carrega menos genes juntamente com o TDF. O cromossomo X, comum a homens e mulheres, contém vários genes.

Todos os personagens ligados ao sexo mostram herança cruzada. Foi descoberto por Morgan (1910) quando ele estudou a herança do traço da cor dos olhos vermelho-branco (localização de genes nos cromossomos). Duas importantes doenças humanas ligadas ao sexo são hemofilia e daltonismo.

Traços ligados ao sexo:

São aquelas características cujos genes determinantes são encontrados nos cromossomos sexuais. Todos os traços ligados ao sexo presentes em um cromossomo sexual são herdados juntos.

Traços limitados do sexo:

Eles são traços autossômicos que são expressos em um determinado sexo em resposta a hormônios sexuais, embora seus genes também ocorram no outro sexo, por exemplo, secreção de leite em fêmeas de mamíferos, calvície de padrão em machos. O gene da calvície comporta-se como dominante autossômico em machos e autossômico recessivo em fêmeas.

Traços Influenciados por Sexo:

As características não são devidas a genes específicos, mas são subprodutos de hormônios sexuais, por exemplo, voz baixa, barba, bigodes. Nos homens, a calvície está relacionada tanto aos genes autossômicos quanto à secreção excessiva de testosterona.

Características da herança ligada ao sexo:

1. É uma herança cruzada. Pai não passa o alelo ligado ao sexo de uma característica para seu filho. O mesmo é passado para a filha, de onde alcança o neto, ou seja, diagínico. É porque os machos têm apenas um cromossomo X que é transferido para a prole feminina. Somente o cromossomo Y do pai é transferido para a prole masculina, mas esse cromossomo sexual não possui muitos alelos.

2. A mãe passa os alelos dos traços ligados ao sexo para filhos e filhas.

3. A maioria dos traços ligados ao sexo são recessivos.

4. Traços ligados ao sexo são mais aparentes nos machos do que nas fêmeas.

5. Como muitas características ligadas ao sexo são prejudiciais, os homens sofrem mais de distúrbios ligados ao sexo.

6. As fêmeas geralmente funcionam como portadoras de distúrbios ligados ao sexo, porque os genes recessivos podem se expressar nas fêmeas apenas no estado homozigoto.

7. Características regidas por genes recessivos ligados ao sexo (a) Produzir desordens nos machos com maior frequência do que nas fêmeas, (b) Expressar-se nos machos mesmo quando representado por um único alelo, porque o cromossoma Y não possui quaisquer alelos correspondentes, (c ) Raramente aparecem em pai e filho. (d) Deixar de aparecer nas fêmeas, a menos que seu pai também possua o mesmo e a mãe seja portadora; (e) Fêmeas heterozigotas para a função traço como portador; (f) Fêmeas homozigotas para a característica recessiva, transfere a característica para todas as filhos.

8. Características reguladas por genes dominantes ligados ao sexo (a) Produzir desordens em mulheres com mais frequência do que em homens, (b) Todas as crias femininas as exibirão se o pai possuir as mesmas, (c) Não se transmita ao filho se a mãe não os exibe.