Mapa Genético de Caracteres Medelianos Mapeo Genético

Mapa Genético de Caracteres
Medelianos
Cap 11 – Hum Mol Gen
Mapeo Genético
• Objetivo: determinar la frecuencia con que 2 loci son
separados por recombinación meiótica.
– Fracción de recombinación: es la proporción de
recombinantes entre 2 loci.
• Genes localizados en distintos cromosomas segregan
independientemente >>> 50% de recombinantes >>> 0.5
• Genes sinténicos: genes localizados en el mismo cromosoma.
– Haplotipo: conjunto de alelos localizados en una pequeña región que
tienden a ser transmitidos en bloque.
• La fracción de recombinación es una medida de la distancia entre 2
loci >>> distancia genética se mide en cM, centimorgan) >>> 1% de
recombinación = 1 cM
» No es igual a distancia física
1
Recombinantes y no recombinantes
La fracción de recombinación nunca excede de 0.5
2
La relación entre el mapa físico y el
genético no es constante en el genoma
• El nro de quiasmas en la meiosis del hombre es de aprox. 49
por célula >>> 2450 cM
• La frecuencia de entrecruzamientos es mayor en la mujer >>>
4296 cM.
– 1cM aprox. 1 Mb
Relación entre el mapa físico y genético
Todos los cromosomas tienen un mapa
genético ?
•En gral hay más
recombinación cerca de
los telómeros
•En la mujer hay
mayor frecuencia
de recombinación
cerca de los
centrómeros
•En gral la frecuencia
de recombinación es
variable dependiendo
de la región y el
cromosomoma
Preguntas
3
Hot Spots de Recombinación en el Cromosoma 22
Marcadores Genéticos
• Se necesitan doble heterocigotas
• Marcadores:
– Polimórficos. Porque ?
– Fácil de determinar
– Se necesita como mínimo 1 cada 20 cM
• >>> no menos de 300-500 marcadores/genoma
4
Desarrollo de marcadores genéticos
Meiosis informativas vs no informativas
5
Determinación de recombinantes
• Como sabemos cuando encontramos ligamiento
entre un determinado marcador y la
enfermedad que estamos estudiando??
– 1. Como determinamos la fracción de
recombinación ??
– Fig 11.1
– 2. Que test podemos usar para evaluar si es
significativamente diferente de 0.5 (hipotesis
nula)??
Un caso fácil
•El individuo II1 (doble heterocitota) podemos saber que alelo fue heredado de cada
padre (phase-known) por lo que podemos clasificar cada meiosis como recombinante o
no recombinante).
•2 recombinantes en 7 meiosis >>> la fracción de recombinación es 0.28
6
Reconociendo recombinantes
•Phase-known (II1)
Phase-unknown (II1)
A1 ó A2?
1
NR
2
NR
3
4
NR NR
5
NR
6
R
1
2
3
4
5
R o NR ??
6
LOD Score
1. Fig 11.4 (B): Recombinantes o No Recombinantes ?
Que hacemos ? Los descartamos ?
Estimar la probabilidad total de ligamiento:
A) probabilidad de ligamiento (suponiendo que estan ligados)
B) probabilidad de ligamiento (suponiendo que no estan ligados)
A/B : es la probabilidad de ligamiento
el logaritmo de A/B es el LOD Score
2. Si analizamos varias familias. Como podemos determinar la
probabilidad total de ligamiento?.
Se multiplica las probabilidades para cada flia o suman los LOD Scores
7
Calculando LOD Scores
LOD Scores:
• Ligamiento: = ó > de 3
• No ligamiento: = ó < de –2
• Valores intermedios:
indeterminado
Corresponde a una probabilidad de 1000 a 1 porque es muy poco
probable que 2 loci elegidos al azar puedan estar ligados. Si algo
• Cual es la fraccion de
es muy poco probable entonces necesitamos fuertes evidencias
recombinacion de la flia A de
para convencernos de que es verdad. No??
la fig anterior ? 0.167= 1/6
• De donde sale el valor de LOD
score 3 para aceptar ligamiento ?
• Intervalo de confianza: 1 unidas LOD
LOD scores menores de –2 son
utiles ? Yes. En la curva 3 excluye linkage en un intervalo de 12 cM alrededor de
marcador. Si se excluyen muchas regiones, entonces pueden quedar unas
pocas regiones posibles.
8
Búsquedas globales en el Genoma
• Se buscan simultáneamente un nro muy grande
de marcadores.
• LOD score de 3 es para 1 marcador.
• Si se usa mas de un marcador hay que usar una
p mayor (3+log (n marcadores).
• Pero en gral se acepta un valor de 3.3
• En la práctica, de cualquier forma, si es
< de 5 se lo toma como provisional.
Mapas de Marcadores Genéticos
• El mapeo de marcadores se hace en flias
seleccionadas muy grandes (CHEPH flias).
– Hay colecciones de líneas celulares inmortalizadas
de cada individuo
– Tipeo de 8 flias con 8325 microsátelites.
• Lo ideal es tener un mapa integrado:
– Genético (separado por sexos) y Físico.
9
Tipificación de espermatozoides
• Para reducir la distancia entre marcadores se puede
usar la tipificación en espermatozoides.
– Whole genome amplification
• Se puede usar para mapear enfermedades?
Problemas en genotipificación
• Técnicos
– Mala lectura de geles en marcadores polimórficos.
– Mezcla de muestras.
– No paternidad.
• Diagnóstico erróneo
– Introduce recombinantes erróneos.
• Heterogeneidad de locus
– Fenotipo similar causado por mutaciones en genes no relacionados
10
• Los análisis de ligamiento terminan cuando se
encuentra un marcador que satisface todos los
criterios.
• En gral el blanco es de 1 Mb o más.
Linkage disequilibrium
• Se puede usar para reducir la región candidata
en mapeos de enfermedad vs marcador
– La idea es tipificar pacientes no relacionados por
marcadores en la región de interés.
• Si una proporción de los genes “enfermos” derivan de un
ancestro común, se puede buscar un haplotipo ancestral
compartido que defina una región menor del genoma.
11
Mapeo en Autocigotas
• Autocigotas: homocigotas para marcadores
heredados recientemente de un antepasado
común.
• Individuos con enfermedades recesivas raras en
familias con alta consanguinidad es probable
que sean autocigotas para marcadores ligados
al gen responsable de la enfermedad
Mapeo en autocigotas
12