Сентиморган - Centimorgan

В генетике , A сантиморган (сокращенно сМ ) или карта блок ( MU ) является единицей для измерения генетической связи . Он определяется как расстояние между положениями хромосом (также называемыми локусами или маркерами ), для которого ожидаемое среднее количество промежуточных хромосомных кроссоверов в одном поколении составляет 0,01. Он часто используется для определения расстояния по хромосоме. Однако это не настоящее физическое расстояние.

Отношение к физическому расстоянию

Число пар оснований, которым он соответствует, широко варьируется по геному (разные участки хромосомы имеют разную склонность к кроссинговеру ), а также зависит от того, является ли мейоз, в котором происходит кроссинговер, частью оогенеза (образование хромосомы ). женские гаметы) или сперматогенез (образование мужских гамет).

Один сантиморган в среднем соответствует примерно 1 миллиону пар оснований у человека. Отношения только грубые, поскольку физическое хромосомное расстояние, соответствующее одному сантиморгану, варьируется от места к месту в геноме, а также варьируется между мужчинами и женщинами, поскольку рекомбинация во время образования гамет у женщин происходит значительно чаще, чем у мужчин. Kong et al. подсчитали, что женский геном имеет длину 4460 сМ, а мужской - всего 2590 сМ. Plasmodium falciparum имеет среднее расстояние рекомбинации ~ 15 т.п.н. на сантиморган: маркеры, разделенные 15 т.п.н. ДНК (15000 нуклеотидов), имеют ожидаемую скорость хромосомных кроссоверов 0,01 на поколение. Обратите внимание, что несинтенические гены (гены, расположенные на разных хромосомах) по своей природе не связаны, и расстояния cM к ним не применимы.

Связь с вероятностью рекомбинации

Поскольку генетическая рекомбинация между двумя маркерами обнаруживается только при нечетном количестве хромосомных кроссоверов между двумя маркерами, расстояние в сантиморганах не соответствует точно вероятности генетической рекомбинации. Если предположить , что функция карты Дж. Б. С. Холдейна , в которой количество хромосомных кроссоверов распределено в соответствии с распределением Пуассона , генетическое расстояние в d сантиморганов приведет к нечетному количеству хромосомных кроссоверов и, следовательно, к обнаруживаемой генетической рекомбинации с вероятностью

${\ displaystyle \ P ({\ text {рекомбинация}} | {\ text {linkage of}} d {\ text {cM}}) = \ sum _ {k = 0} ^ {\ infty} \ P (2k + 1 {\ text {crossovers}} | {\ text {linkage of}} d {\ text {cM}})}$

${\ displaystyle {} = \ sum _ {k = 0} ^ {\ infty} e ^ {- d / 100} {\ frac {(d / 100) ^ {2 \, k + 1}} {(2 \ , k + 1)!}} = e ^ {- d / 100} \ sinh (d / 100) = {\ frac {1-e ^ {- 2d / 100}} {2}} \ ,,}$

где sinh - функция гиперболического синуса . Вероятность рекомбинации составляет приблизительно d / 100 для малых значений d и приближается к 50%, когда d стремится к бесконечности.

Формулу можно перевернуть, получив расстояние в сантиморганах как функцию вероятности рекомбинации:

${\ displaystyle d = 50 \ ln \ left ({\ frac {1} {1-2 \ P ({\ text {рекомбинация}})}} \ right) \ ,.}$

Этимология

Сантиморган был назван в честь генетик Томас Хант Морган по JBS Холдена . Однако его родительская единица, morgan, сегодня используется редко.

Смотрите также

• Скорость мутации

Рекомендации

дальнейшее чтение

• Вс X; Фердиг, MT; Хуанг, Y; Huynh, CQ; Лю, А; Вы, J; Вуттон, JC; Веллемс Т.Э. (ноябрь 1999 г.). «Генетическая карта и параметры рекомбинации малярийного паразита человека Plasmodium falciparum» . Наука . 286 (5443): 1351–53. DOI : 10.1126 / science.286.5443.1351 . PMID  10558988 .