Genkopplung

Autor: Leandro Alegsa

03-11-2020

Eine genetische Verknüpfung tritt auf, wenn Allele an verschiedenen Loci nicht zufällig segregieren. Damit wird das zweite Mendelsche Gesetz gebrochen.

Gene sind miteinander verbunden, wenn sie sich auf demselben Chromosom befinden. Sie neigen dann dazu, während der Meiose zusammenzubleiben. Allele für Gene auf verschiedenen Chromosomen sind in der Regel nicht miteinander verbunden, da die Chromosomen während der Meiose unabhängig voneinander angeordnet sind.

Während der Meiose kommt es bei der Trennung der Chromosomen zu einer gewissen Überschneidung der DNA. So können Allele auf demselben Chromosom getrennt werden und in verschiedene Tochterzellen gehen. Die Wahrscheinlichkeit dafür ist größer, wenn die Allele auf dem Chromosom weit voneinander entfernt sind, da es wahrscheinlicher ist, dass ein Cross-over zwischen ihnen stattfindet. Der relative Abstand zwischen zwei Genen kann anhand der Nachkommen eines Organismus berechnet werden, der zwei miteinander verbundene genetische Merkmale aufweist. Der Prozentsatz der Nachkommen, bei denen die beiden Merkmale nicht zusammenlaufen, wird notiert. Je höher der Prozentsatz der Nachkommen, die beide Merkmale aufweisen, desto näher auf dem Chromosom liegen die beiden Gene beieinander.

Dies war die erste Technik, die zur Kartierung von Genen auf Chromosomen verwendet wurde. Durch die Berechnung der Anzahl der Rekombinanten ist es möglich, ein Mass für den Abstand zwischen den Genen zu erhalten. Dieser Abstand wird als genetische Karteneinheit (m.u.) oder Zentimeterorgan bezeichnet und ist definiert als der Abstand zwischen Genen, bei dem ein Meiose-Produkt von 100 rekombinant ist. Eine rekombinante Frequenz (RF) von 1 % entspricht 1 m.u. Eine Kopplungskarte wird erstellt, indem man die Kartenabstände zwischen einer Anzahl von Merkmalen findet, die auf demselben Chromosom vorhanden sind, wobei idealerweise signifikante Lücken zwischen den Merkmalen vermieden werden, um die Möglichkeit mehrfacher Kreuzungen zu vermeiden.

Fragen und Antworten

F: Was ist eine genetische Verknüpfung?

A: Genetische Kopplung liegt vor, wenn sich Allele an verschiedenen Loci nicht zufällig segregieren und damit das zweite Mendelsche Gesetz brechen. Gene sind miteinander verbunden, wenn sie sich auf demselben Chromosom befinden und dazu neigen, während der Meiose zusammenzubleiben.

F: Wie können Allele auf demselben Chromosom voneinander getrennt werden?

A: Allele auf demselben Chromosom können durch Kreuzen der DNA während der Meiose, wenn sich die Chromosomen trennen, getrennt werden. Die Wahrscheinlichkeit, dass dies geschieht, steigt, wenn die Allele auf dem Chromosom weit voneinander entfernt sind, da es wahrscheinlicher ist, dass eine Kreuzung zwischen ihnen stattfindet.

F: Welche Technik wurde für die Kartierung von Genen auf Chromosomen verwendet?

A: Die erste Technik zur Kartierung von Genen auf Chromosomen bestand darin, den relativen Abstand zwischen zwei Genen anhand der Nachkommen eines Organismus zu berechnen, der zwei miteinander verbundene genetische Merkmale aufweist. Der Prozentsatz der Nachkommen, bei denen die beiden Merkmale nicht zusammen auftreten, wird notiert, und ein höherer Prozentsatz zeigt an, dass die Gene auf einem Chromosom näher beieinander liegen.

F: Was ist eine genetische Karteneinheit (m.u.) oder ein Zentimorgan?

A: Eine genetische Karteneinheit (m.u.) oder ein Zentimorgan ist definiert als der Abstand zwischen Genen, bei denen ein Produkt von 100 Meiosen rekombinant ist. Eine Rekombinationsfrequenz (RF) von 1% entspricht 1 m.u..

F: Wie erstellt man eine Linkage Map?

A: Eine Verknüpfungskarte kann erstellt werden, indem die Abstände zwischen einer Reihe von Merkmalen, die auf demselben Chromosom vorhanden sind, ermittelt werden, wobei idealerweise signifikante Lücken zwischen den Merkmalen vermieden werden, um zu verhindern, dass mehrere Kreuzungen gleichzeitig stattfinden.

F: Was passiert, wenn es bei der Erstellung einer Linkage Map signifikante Lücken zwischen Merkmalen gibt?

A: Wenn bei der Erstellung einer Verknüpfungskarte erhebliche Lücken zwischen den Merkmalen bestehen, erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, dass mehrere Überkreuzungen gleichzeitig auftreten, was zu ungenauen Ergebnissen bei der Kartierung der Genorte und Abstände zueinander entlang der Chromosomen führen könnte.