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日常生活では、距離をメートル、フィート、マイル、ミリメートルなどで測定します。しかし、染色体上の2つの遺伝子間の距離をどのように表現しますか?標準の測定単位はすべて非常に大きく、実際に遺伝学に適用することはできません。
ユニットが センチモルガン (多くの場合、略称 CM)が入ります。センチモルガンは染色体上の遺伝子を表す距離の単位として使用されますが、組換え頻度の確率の単位としても使用されます。
組換え クロスオーバーイベント中に遺伝子が染色体上で「交換」される自然現象(遺伝子工学でも使用)です。これは、配偶子の遺伝的多様性を増す可能性のある遺伝子を再配置し、人工遺伝子工学にも使用できます。
Centimorganとは
A センチモルガン、としても知られ、書かれている 遺伝地図ユニット (gmu)は、本質的には確率の単位です。 1つのcMは2つの遺伝子の距離に等しく、1パーセントの組換え頻度が得られます。言い換えれば、1つのcMは 1パーセントのチャンス クロスオーバーイベントにより、ある遺伝子が別の遺伝子から分離されること。
センチモルガンの量が多いほど、遺伝子は互いに離れています。
これは、クロスオーバーと再結合が何であるかを考えるときに理にかなっています。 2つの遺伝子が互いに隣接している場合、それらが互いに近接しているという理由だけで、それらが互いに分離される可能性がはるかに低くなります。これが、単一のcMが表す組換えの割合が非常に低い理由です。遺伝子が近接している場合に発生します。
2つの遺伝子が離れている場合、別名cM距離が大きいことは、クロスオーバーイベント中に分離する可能性がはるかに高いことを意味します。
Centimorgansの使用方法
センチモルガンは組換え頻度と遺伝子距離の両方を表すため、いくつかの異なる用途があります。 1つは、染色体上の遺伝子の位置を単純にマッピングすることです。科学者は、1 cMは人間の100万塩基対にほぼ等しいと推定しています。
これにより、科学者は組換え頻度を理解するためのテストを実行し、それを遺伝子の長さと距離と同等にできるため、染色体と遺伝子マップを作成できます。
逆の方法でも使用できます。たとえば、塩基対の2つの遺伝子間の距離がわかっている場合は、センチモルガンでその距離を計算できます。したがって、それらの遺伝子の組換え頻度を計算できます。これは、遺伝子が「リンク」しているかどうか、つまり染色体上で非常に近いかどうかをテストするためにも使用されます。
再結合頻度が 未満 50 cM、遺伝子がリンクされていることを意味します。これは、言い換えると、2つの遺伝子が互いに近接しており、 同じ染色体。 2つの遺伝子に組換え頻度がある場合 より大きい 50 cM、それらはリンクされていないため、オン 異なる染色体 または 非常に離れている 同じ染色体上。
Centimorganの式と計算
センチモルガン計算機の場合、子孫の総数と組換え子孫の数の両方の値が必要です。組換え子孫は、親以外の対立遺伝子の組み合わせを持つ子孫です。これを行うために、科学者はダブルヘテロ接合体とダブルホモ接合体劣性(対象遺伝子の)を交差させます。これは「テスター」と呼ばれます。
たとえば、遺伝子型がJjRrのオスのハエとjjrrのメスのハエがいるとします。すべての雌の卵は、遺伝子型「jr」を持ちます。クロスオーバーイベントのない男性の精子は、JRとjrのみを与えます。ただし、クロスオーバーイベントと再結合のおかげで、JrまたはjRを与える可能性もあります。
したがって、直接継承 親の遺伝子型 JjRrまたはjjrrのいずれかになります。 組換え子孫 遺伝子型がJjrrまたはjjRrの場合です。これらの遺伝子型を持つハエの子孫は、組換えイベントの子孫になります。これは、クロスオーバーイベントが発生しない限り、その組み合わせは通常は不可能だからです。
すべての子孫を調べ、総子孫と組換え子孫の両方を数える必要があります。実行中の実験で合計子孫と組換え子孫の両方の値を取得したら、次のセンチモルガン式を使用して組換え頻度を計算できます。
組み換え頻度=(組み換え子孫の数/子孫の総数)* 100m
1センチモルガンは1パーセントの組換え頻度に等しいので、センチモルガンの単位で得られる割合を書くこともできます。たとえば、67%の回答を得た場合、センチモルガンでは67 cMになります。
計算例
上記で使用した例を続けましょう。これらの2つのハエは交尾し、次の数の子孫を持ちます。
JjRr = 789
jjrr = 815
Jjrr = 143
jjRr = 137
総子孫は、追加されたすべての子孫に等しくなります。
総子孫 = 789 + 815 + 143 +137 = 1,884
組換え子孫は、JjrrおよびjjRrの子孫数に等しく、次のとおりです。
組換え子孫 = 143 + 137 = 280
したがって、センチモルガンの組換え頻度は次のとおりです。
再結合頻度=(280 / 1,884)* 100 = 14.9パーセント= 14.9 cM