4 crossing over(6 de agosto) ii 2014

EXPOSICIÓN # 4

Sohany Cáceres Julio Martínez

CHI-CUADRADO

Mapeo Genético Crossing Over

CHI-CUADRADO

Sohany Cáceres Julio Martínez

La prueba del chi-cuadrado es una prueba estadística muy útil para responderse en cualquier experimento genético, y analizar si nuestros datos están de acuerdo con las proporciones Mendelianas que hemos expuesto.

Ya que las proporciones Mendelianas monohibridas 3:1 y Dihibridas 9:3:3:1 se basan en predicciones teoricas, las cuales son:

*Cada alelo es dominante o recesivo. *Normalmente se produce la segregación. *Se produce la transmisión independiente. *La fecundación es al azar.

Una importante metodología en genética es poder evaluar la desviación observada.

Cuando asumimos que los datos se adecuarán a una proporción dada, como 1:1 ; 3:1 ó 9:3:3:1 establecemos lo que es una Hipótesis nula(Ho) y se le llama así debido a que la hipótesis asume que no hay diferencias real entre los valores observados y los valores esperados; esta hipótesis puede ser rechazada o no rechazada.

Si la hipótesis se rechaza, la desviación observada respecto de la esperada no es atribuible solo al azar; y si la hipótesis no se rechaza, cualquier desviación observada es atribuible al azar.

Esta prueba tiene en cuenta las desviaciones observadas de cada componente respecto de una proporción esperada, así como el tamaño de la muestra y lo reduce a un único valor numérico.

La fórmula utilizada para el cálculo del Chi-cuadrado es: x2 = (o-e)2 /e

o = Valor observado de una clase dada.

e = Valor esperado de dicha clase

Debido a que (o-e) es la desviación (d) en cada caso, la ecuación se puede simplificar a:

x = d2 /e

Los valores de chi-cuadrado mayores que los que se muestran para p= 0.05 justifican el rechazo de la hipótesis nula; mientras que los valores de chi-cuadrado menores que aquellos para p= 0.05 justifican la aceptación de la hipótesis nula.

En el laboratorio un estudiante de genética cruzo moscas con alas largas con moscas con alas dumpy, que creía que era un carácter recesivo. En la F1 todas las moscas tenían alas largas. En la F2 Se obtuvieron los siguientes resultados: 792 moscas con alas largas y 208 moscas con alas dumpy. El estudiante comprobó la hipótesis de las alas dumpy se heredaban como un carácter recesivo realizando un análisis de x2

EJEMPLO

Proporción esperada

V.O. V.E. D=(o-e) D2 = (o-e) D2/V.E.

3/4 792 750 42 1.764 2.35

1/4 208 250 -42 1.764 7.064/4 1000 X2 = 9.41

El cálculo de x2 = 9.408 El grado de libertad = n-1= 2- 1= 1

x2 = 9.408 se encuentra en un valor significativo por lo tanto se rechaza la Hipótesis(Ho).

Proporción esperada

V.O. V.E. D=(o-e) D2 = (o-e) D2/V.E.

3/4 792 750 42 1.764 2.35

1/4 208 250 -42 1.764 7.064/4 1000 X2 = 9.41

Distribución x2

ProbabilidadGrados

de libertad

0.95 0.9 0.8 0.7 0.5 0.3 0.2 0.1 0.05 0.01 0.001

1 0.004 0.02 0.06 0.15 0.46 1.07 1.64 2.71 3.84 6.64 10.83

2 0.10 0.21 0.45 0.71 1.39 2.41 3.22 4.6 5.99 9.21 13.82

3 0.35 0.58 1.01 1.42 2.37 3.66 4.64 6.25 7.72 11.34 16.27

4 0.71 1.06 1.65 2.2 3.36 4.88 5.99 7.78 9.49 13.28 18.47

5 1.14 1.61 2.34 3.00 4.35 6.06 7.29 9.24 11.07 15.09 20.52

6 1.63 2.2 3.07 3.83 5.35 7.23 8.56 10.64 12.59 16.81 22.46

7 2.17 2.83 3.82 4.67 6.35 8.38 9.8 12.02 14.07 18.48 24.32

8 2.73 3.49 4.59 5.53 7.34 9.52 11.03 13.36 15.51 20.09 26.12

9 3.32 4.17 5.38 6.39 8.34 10.66 12.24 14.68 16.92 21.67 27.88

10 3.94 4.87 6.18 7.27 9.34 11.78 13.44 15.99 18.31 23.21 29.59

NO SIGNIFICATIVO SIGNIFICATIVO

Tabla de Distribución de x2

En el Dondiego de Noche hay 3 colores de flor. SI se cruza una línea pura de flor roja con una de flor blanca, toda la F1 tiene flor rosada. Si se autofecundan las plantas de la F1, dan en la F2 plantas con flores rojas, plantas con flores rosadas y plantas con flores blancas. En un experimento las cantidades contabilizadas de plantas de la F2 fueron 113 rojas, 129 blancas y 242 rosadas.

EJEMPLO

Proporción esperada

V.O. V.E. D.(o-e) D2 = (o-e) D2/V.E.

1/4 113 121 -8 64 0.53

2/4 242 242 0 0 0

1/4 129 121 8 64 0.53

4/4 484 X2 = 1.06

El cálculo de x2 = 1.06 El grado de libertad = n-1= 3- 1= 2

Al observar la tabla de la distribución x2 , buscamos el grado de libertad encontrada en este ejemplo que es dos y ubicamos el valor encontrado de x2 que es 1.06 y es un valor no significativo por lo tanto se acepta la hipótesis (Ho)

EJEMPLO Un cruce dihibrido se espera una descendencia a

proporciones 9:3:3:1. De acuerdo a los datos recogidos, sobre 100 semillas se observaron: 58 liso- amarillo, 20 liso-verde, 21 rugoso-amarillo y 1 rugoso-verde. Calcular Chi-cuadrado y determinar si la hipótesis determinada por características al azar es correcta.Proporción esperada V.O. V.E. D.(o-e) D2 = (o-e) D2/V.E.9/ liso-amarillo 58 56.25 1.75 3.0625 0.0544

3/16 liso verde 20 18.75 1.25 1.5625 0.0833

3/16 rugoso-amarillo

21 18.75 1.25 5.0625 0.27

1/16 rugoso-verde 1 6.25 -5.25 4.41 0.7056

16/16 100 100 X2 = 1.1133

El cálculo de x2 = 1.1133 El grado de libertad = n-1= 4- 1= 3

el valor encontrado de x2 que es 1.1133 y es un valor no significativo por lo tanto se acepta la hipótesis.

Crossing Over

Sohany Cáceres Julio Martínez

Entrecruzamiento- Crossing Over

Entrecruzamiento Cromosómico

• El Entrecruzamiento cromosómico es el proceso por el cual dos cromosomas se aparean e intercambian secciones de su ADN.

• La sinapsis comienza antes de que se desarrolle el complejo sinaptonémico, y no está completo hasta cerca del final de la profase 1.

• El entrecruzamiento usualmente se produce cuando se aparean las regiones en las rupturas del cromosoma y luego se reconectan al otro cromosoma.

El resultado de este proceso es un intercambio de genes, llamado recombinación genética.

Los entrecruzamientos cromosómicos también suceden en organismos asexuales y en células somáticas, ya que son importantes formas de reparación del ADN

El entrecruzamiento fue descrito, en teoría, por Thomas Hunt Morgan.

Él se apoyó en el descubrimiento del profesor belga Frans Alfons Janssens de la Universidad de Leuven que describió el fenómeno en 1909.

«El término quiasma está relacionado sino es idéntico al entrecruzamiento cromosómico»

Morgan inmediatamente vio la gran importancia de la interpretación citológica de Janssens de la quiasma en los resultados experimentales en su investigación de la herencia en Drosophila. Las bases físicas el entrecruzamiento fueron demostrados primero por Harriet Creighton y Barbara McClintock en 1931.

QUIASMA• El quiasma se refiere al punto de unión en el

entrecruzamiento de hebras que forman una “X”.

• En genética, el quiasma es el punto de contacto donde los Cromátidas se unen, formando un “X” durante la profase de la meiosis.

• En el quiasma es donde los Cromátidas llevan a cabo el intercambio de información genética, dando lugar a nuevo material genético.

Cuando la cromátida se separa y se convierte en cromosoma de la hermana, contendrá toda la mezcla genética para lograr nuevas generaciones con nuevos rasgos que serán heredados a los descendientes.

La formación del quiasma se da en la primera fase de la meiosis, cuando ocurre el intercambio de material genético de las dos células padre; éstas desempeñan un papel muy importante durante el repliegue de material genético.

Algunos problemas durante la división celular se les adjudican al quiasma, por ejemplo:

Si dos Cromátidas no puede separarse durante la segunda etapa de la meiosis, el resultado será un número impar de cromosomas en la célula, esto implicará mutaciones en el material genético, ya que no estará completo o tendrá un exceso y provocaría un defecto genético.

¿ Como se produce el entrecruzamiento?

1. Ruptura de las dos cadenas de ADN homologas.

2. Apareamiento de las dos cadenas de ADN homologas

3. Regeneración de los enlaces Fosfodiéster para unir las cadenas homologas

4. Ruptura de las otras cadenas y volver a unirlas.

Resultados del Entrecruzamiento

Tipos de Recombinación

• Recombinación Homologa: involucra el intercambio genético entre moléculas de ADN (o de dos segmentos de la misma molécula de ADN) que comparten una región de secuencias homologas.

• Recombinación Sitio Específico: involucra el intercambio genético en la secuencia definidas de ADN. (Ej. La integración de ADN de fago al genoma E. coli)

• Transposición de ADN: la inserción de elementos de ADN que se mueven de un lugar a otro, usualmente tienen poca similaridad en su secuencia.

Importancia Biológica de la Recombinación

Generación de nuevas combinaciones de

alelos.

Integración de un elemento especifico

de ADN.

Generación de nuevos genes.

Reparación de ADN.

Mapeo Genético

Mapeo Genético Un mapa genético es una representación lineal de los genes de un

cromosoma descifrado a partir de las distancias Loci marcador.

EN EL ADN…Contiene toda la información necesaria para el desarrollo de los seres

vivos.

Los individuos de la misma especie comparten gran parte de su secuencia de ADN.

Pero existen determinadas regiones altamente variables que son propias de cada sujeto (Poliformismos o marcadores genéticos) y son utilizadas para la identificación de personas.

perfil genético y huella genética • Al conjunto de

polimorfismos específico de cada persona se le conoce como perfil genético.

• El perfil genético individual hace posible diferenciar a cualquier persona, salvo en gemelos ya que en este caso comparten la misma secuencia de ADN.

• También puede llamársele huella genética

La huella genética aporta la ventaja de que es mucho más precisa que otros métodos de identificación.

La huella genética es única e invariable a lo largo de la vida.

Se utiliza en:

Medicina forense, pruebas de paternidad o parentesco, compatibilidad en la donación de órganos... etc.

MAPEO GENÉTICO

Existen variables fundamentales de mapa , entre ellos :

Mapas de ligamiento.

Mapas cromosómicos Mapas Físicos.

• Para Conocer el ordenamiento de los genes en el genoma

• Predecir la probabilidad de ocurrencia de determinados gametos y genotipos

• Identificar sitios de alta y baja tasa de entrecruzamiento

• Realizar selección indirecta cuando un gen de interés esta completamente ligado a un gen de fácil evaluación

• Aportar datos sobre posibles reordenamientos cromosómicos al comparar los mapas genéticos de especies relacionadas

¿Para que usamos los mapas Genéticos ?

Mapas de Ligamiento

• También llamados mapas meioticos. El establecimiento de mapas de ligamiento se basa en el hecho de que durante la meiosis los loci que se encuentran en diferentes cromosomas se separan al azar en los gametos, mientras que los que se encuentran en un mismo cromosoma tienden a co-segregar , a menos que un evento de recombinación rompa esa asociación de tipo parental.

la probabilidad de que dos genes sean separados por un evento de recombinación dependerá de la distancia entre ellos.

el mapa de ligamiento es un rearreglo lineal de los genes localizados en un cromosoma dado.

la presencia de este fenómeno de entrecruzamiento se visualiza en los cromosomas en una estructura llamada quiasma.

Mapas Cromosómicos

los mapas cromosómicos consisten en la localización exacta de un gen en un cromosoma del cariotipo mediante diversas técnicas que no incluyen la reproducción sexual.

Presentan la ventaja de no requerir del uso de marcadores polimórficos.

Actualmente se han localizado gran parte de los35000 genes que se estima puede tener el genoma humano.

Mapa de los Genes del cromosoma x de la Drosophila melanogaster yellow (y), white (w) y miniature (m)

Hibridación in situ: cuando una secuencia de ADN es marcada con isotopos radioactivos o fluorescencia, podemos hibridarla con su secuencia complementaria en el ADN genómico de un cromosoma específico y observar la marca con un microscópico óptico.. Permite localizar anormalidades en cromosomas metafásicos e interfásicos

Híbridos de células somáticas: Se utilizan células hibridas derivadas de la fusión in vitro de células somáticas de especies diferentes de mamíferos. Se pierden sin razón los cromosomas parentales

Híbridos de radiación: Puede mapearse marcadores o genes no polimórficos (ya que se evalúa solo la presencia o ausencia de un marcador).

Técnicas de Mapas cromosómicos

Un mapa físico (es la representación real del alineamiento de los genes en un cromosoma, el orden de los genes es el mismo que el dado por los mapas de ligamiento).

Estos mapas constituyen un paso crucial en la caracterización estructural y funcional del genoma.

Pueden lograrse por diversos métodos pero el más conveniente es el ordenamiento de grupos de clones superpuestos, en los que se establece la situación real de los genes en los cromosomas.

MAPAS FÍSICOS:

En los mapas físicos y los mapas de ligamiento los genes están en el mismo orden, pero no a las mismas distancias relativas. La razón fundamental de esta diferencia es que la frecuencia de sobre-cruzamiento no es la misma a lo largo del cromosoma

De los mapas genéticos a la Terapia genética

Introducir un gen especialmente diseñado para que proporcione una nueva característica a las células (por ejemplo, introducir en linfocitos un gen que produzca un inhibidor del virus del sida en pacientes afectados por el VIH).

Insertar una copia sana de un gen en las células del paciente con una enfermedad genética, para compensar el efecto del gen defectuoso ( esto se consiguió con una niña que tenía una inmunodeficiencia grave).

La terapia génica tiene lugar siguiendo el siguiente procedimiento: