Kluczowa różnica między sprzężeniem genetycznym a nierównowagą sprzężeń polega na tym, że sprzężenie genetyczne to tendencja dwóch lub więcej genów tego samego chromosomu do pozostawania razem w procesie dziedziczenia, podczas gdy nierównowaga sprzężeń jest nielosowym połączeniem alleli w różne loci w populacji.
Genetyczne sprzężenie i nierównowaga sprzężeń to dwa pojęcia w genetyce, które wynikają z nie-Mendlowskiego dziedziczenia. Sprzężenie genetyczne odnosi się do fizycznego stanu bycia połączonym w chromosomie. Mówiąc prościej, jest to proces, w którym geny są blisko umiejscowione w chromosomie, dzięki czemu zawsze są dziedziczone razem w gametach. Z drugiej strony w genetyce populacyjnej nierównowaga sprzężeń odnosi się do nielosowej asocjacji alleli w różnych loci w populacji. Jest to miara różnicy między obserwowaną częstością określonej kombinacji alleli w dwóch loci a częstością oczekiwaną dla losowego skojarzenia.
Co to jest powiązanie genetyczne?
Powiązanie genetyczne to zjawisko, w którym sekwencje DNA, zwłaszcza geny, są blisko zlokalizowane na chromosomie, zawsze wykazując wspólne dziedziczenie w fazie mejozy rozmnażania płciowego. Są to połączone geny. Połączone geny definiuje się jako dwa lub więcej genów zlokalizowanych w tym samym chromosomie i dziedziczonych razem podczas homologicznej separacji chromosomów. Te połączone geny są zawsze dziedziczone razem przez potomstwo. Połączone geny nie mają tendencji do rozdzielania się podczas anafazy 1 i 2 mejozy podczas rozmnażania płciowego.
Rysunek 01: Powiązanie genetyczne
Genetyczne powiązanie tych genów można zidentyfikować za pomocą krzyżówek testowych i jest ono mierzone za pomocą centymorganów (cM). U potomstwa są one zawsze wyrażane razem, ponieważ połączone geny nie mogą być selekcjonowane niezależnie podczas podziału komórki. W normalnej krzyżówce dihybrydowej, gdy krzyżuje się ze sobą dwie heterozygoty, oczekiwany stosunek fenotypowy wynosi 9:3:3:1. Jeśli jednak geny są połączone, ten oczekiwany stosunek zmienia się z powodu niepowodzenia niezależnego asortymentu alleli. Jeśli normalna krzyżówka dihybrydowa daje nieoczekiwany stosunek, wskazuje to na powiązanie genetyczne.
Co więcej, połączone geny wykazują mniejszą szansę na rekombinację. Te geny również nie podlegają prawu niezależnego asortymentu Mendla. W związku z tym daje inne produkty niż zwykłe fenotypy. Jednak połączone geny mogą zostać odłączone podczas mejozy w procesie rekombinacji homologicznej. Kiedy zachodzi rekombinacja homologiczna, wymieniają segmenty chromosomów. Powoduje to oddzielenie połączonych genów, umożliwiając ich niezależne dziedziczenie. Jeśli geny są doskonale połączone, ma zerową częstotliwość rekombinacji.
Co to jest nierównowaga powiązań?
Nierównowaga sprzężeń (LD) to nielosowe połączenie alleli różnych loci w populacji. Innymi słowy, nierównowaga sprzężeń odnosi się do zależności częstości genów w dwóch lub więcej loci. Asocjacja alleli i nierównowaga gamet to dwa synonimy nierównowagi sprzężeń. Oblicza się ją na podstawie różnicy między obserwowaną częstością określonej kombinacji alleli w dwóch loci a częstością oczekiwaną dla losowego skojarzenia. Dlatego LD mierzy odchylenie od oczekiwanego braku asocjacji wzdłuż genomu. Gdy występuje nierównowaga sprzężeń, częstość asocjacji różnych alleli jest wyższa lub niższa niż oczekiwana częstość (gdy są one niezależne i powiązane losowo).
Rysunek 02: Nierównowaga połączeń
Istnieje wiele czynników wpływających na nierównowagę sprzężeń. Niektóre z nich to selekcja, tempo rekombinacji genetycznej, tempo mutacji, dryf genetyczny, system kojarzeń, struktura populacji i powiązania genetyczne. W badaniach genetycznych nierównowaga sprzężeń jest ważną koncepcją, ponieważ jest przydatna do identyfikacji lub lokalizacji genów związanych z podatnością na choroby. Co więcej, LD jest silnym sygnałem procesów genetycznych populacji, zwłaszcza w historii populacji ludzkich. LD jest również przydatny w mapowaniu złożonych chorób lub genów powiązanych z cechami.
Jakie są podobieństwa między sprzężeniem genetycznym a nierównowagą sprzężeń?
- Sprzężenie genetyczne i nierównowaga sprzężeń to dwie koncepcje, które pomagają w badaniach genetycznych w celu zbadania genów odpowiedzialnych za choroby.
- Oba koncepcje nie są zgodne z prawami Mendla.
- Te koncepcje są powiązane z allelami w loci w chromosomach.
- Ponadto są one ważne w badaniu tworzenia gamet podczas rozmnażania płciowego.
Jaka jest różnica między sprzężeniem genetycznym a nierównowagą sprzężeń?
Powiązanie genetyczne to proces, w którym geny lub sekwencje DNA znajdują się bardzo blisko chromosomu. Tymczasem nierównowaga sprzężeń to różnica między obserwowaną częstością określonej kombinacji alleli w dwóch loci a częstością oczekiwaną dla losowego związku. To jest więc różnica między sprzężeniem genetycznym a nierównowagą sprzężeń.
Ponadto powiązania genetyczne są ważne w określaniu charakteru zakresu programów hybrydyzacji i selekcji oraz utrzymywaniu linii rodzicielskich. Tymczasem nierównowaga sprzężeń jest przydatna do identyfikacji lub lokalizacji genów związanych z podatnością na choroby, oceny procesów genetycznych populacji, zwłaszcza w historii populacji ludzkich oraz do mapowania złożonych chorób lub genów powiązanych z cechami. Jest to zatem również różnica między sprzężeniem genetycznym a nierównowagą sprzężeń.
Podsumowanie – Powiązanie genetyczne a zaburzenie równowagi
Powiązanie genetyczne to tendencja dwóch lub więcej genów tego samego chromosomu do pozostawania razem w procesie dziedziczenia, podczas gdy nierównowaga sprzężeń odnosi się do nielosowego połączenia alleli w dwóch (lub więcej) loci. Dlatego jest to kluczowa różnica między sprzężeniem genetycznym a nierównowagą sprzężeń.
