Vorrei conoscere il metodo preciso per la determinazione del gene centrale nell’ambito di esercizi di mappatura dei geni. Grazie!

Stiamo parlando di una mappatura a tre punti e vogliamo conoscere qual è il gene centrale.

Per determinare l’ordine dei geni, si effettua un reincrocio. Per reincrocio si intende un incrocio tra l’eterozigote per i tre geni e l’omozigote recessivo per i tre geni in questione. Effettuato il reincrocio si analizza il numero delle classi della progenie.

Per una mappatura a tre punti si può osservare un numero di classi di progenie che varia da 2 a 8, infatti per ciascun gene si considerano 2 forme alleliche possibili, per cui per i tre geni ci sono in totale 2 3=8 classi fenotipiche nella progenie che rappresentano tutte le possibili combinazioni dei fenotipi.

Se si osservano solo 2 classi della progenie significa che non si sono verificati eventi di crossing-over nella meiosi del genitore eterozigote oppure, se si sono verificati, ciò è avvenuto tra il centromero ed il primo dei tre geni in questione. Ovviamente non possiamo escludere che siano avvenuti crossing-over durante la meiosi nell’omozigote recessivo e questo perché, anche se si sono verificati, ciò non altera né il numero né la frequenza delle classi fenotipiche della progenie.
Nei vari esercizi vengono dati le classi della progenie e la frequenza di ciascuna di esse.

Se il numero di classi della progenie è superiore a 2 significa che si sono verificati crossing-over allo stadio di quattro filamenti durante la meiosi del genitore eterozigote.

Analizzando la progenie, le due classi fenotipiche più frequenti sono certamente le classi fenotipiche parentali.
Le classi restanti sono frutto di eventi di crossing-over, singoli e doppi, avvenuti allo stadio di quattro filamenti della meiosi nel genitore eterozigote, per l’altro genitore vale il discorso fatto prima.

Se ci sono 8 classi è molto semplice determinare qual è il gene centrale, basta infatti confrontare i parentali con i doppi ricombinanti, i parentali sono le 2 classi più numerose, i doppi ricombinanti sono invece le due classi meno numerose, ad es.
ABC 180
abc 172
Abc 47
aBC 51
AbC 23
aBc 21
ABc 5
abC 1
Si capisce che:
I parentali sono ABC e abc
I ricombinanti in prima regione sono Abc e aBC
I ricombinanti in seconda regione sono AbC e aBc
I doppi ricombinanti sono ABc e abC

Si confrontano come detto le classi più numerose che sono le parentali e cioè ABC ed abc con le due classi doppie ricombinanti e cioè ABc e abC.

La cosa fondamentale da dire è che un doppio crossing-over cambia l’orientamento della coppia allelica centrale tra i tre geni rispetto ai fiancheggianti.
In altre parole, basta vedere un parentale e confrontarlo con il doppio ricombinante che ha 2 alleli uguale ad esso ovvero in questo caso, confronto ABC con ABc (in questo caso, parentale e ricombinante hanno in comune AB), da questo confronto si capisce che i geni laterali sono A e B mentre il gene centrale è senza dubbio c.

Ovviamente avremmo potuto confrontare anche abc con abC ed il risultato non sarebbe cambiato; anche in questo modo si capisce che i geni laterali sono a e b mentre il gene centrale è c.

Per stabilire le distanze di mappa tra i singoli alleli si utilizzano le seguenti formule:
Distanza in u.m. (unità di mappa)tra A e C = (SR in regione I + DR)/Progenie totale. Il risultato che otteniamo va poi moltiplicato per 100 ed in questo modo sappiamo la distanza in u.m. tra i primi due geni.

Distanza in u.m. tra C e B = (SR in regione II + DR)/Progenie totale Anche in questo caso il risultato che otteniamo va moltiplicato per 100 ed in questo modo sappiamo la distanza tra il 2° ed il 3° gene.

SR significa singoli ricombinanti cioè è avvenuto un solo crossing-over e questo si è verificato tra i primi 2 geni nel caso di SR in regione I, tra il 2° ed il 3° gene nel caso di SR in regione II.
DR significa doppi ricombinanti ovvero si sono verificati 2 eventi di crossing over, un crossing-over si è verificato in prima regione ovvero tra il primo ed il secondo gene, l’altro crossing-over si è invece verificato in seconda regione cioè tra il secondo ed il terzo gene.

La progenie totale è rappresentata dalla somma di tutte le frequenze delle classi della progenie. Nel caso precedente:

SR in regione I = 47+51 = 98
SR in regione II = 23+21 = 44

DR = 5+1 = 6

Progenie totale = 180+172+47+51+23+21+5+1 = 500
Svolgendo i calcoli si avrà che A e C distano 20.8 u.m., C e B distano invece 10 u.m.

____A__20.8_____C__10__B