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7- Ligamiento y recombinacin en haploides
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Reino: Fungi
Divisiones: Chytridiomycota, Zygomycota, Glomeromycota,
Basidiomycota, Ascomycota
Basidiomicetes : las clsicas setas y hongos con sombrero
(champion = mushroom). Producen basidios con basidiosporas.
Ascomycetes: levaduras y mohos. Producen ascas con ascosporas.
Algas unicelulares que forman esporas equivalentes
S. cerevisiae: levadura del pan
Aspergillus indulans: moho verde del pan
Ustilago hordei: tizn de la cebada
Neurospora crassa: moho rojo del pan
Hongos ascomicetos Estos organismos son nicos porque se puede
analizar meiosis individuales, permitiendo estudiar aspectos bsicos
de la gentica de la meiosis (un proceso central de la biologa de
los eucariotas)
Cartografiar los centrmeros como si fuesen loci Investigar la
posibilidad de interferencia de cromtida Examinar los mecanismos de
entrecruzamiento
-
2n
n n
n n n n
Ciclo haploide: hongos
Meiosis
Esporas sexuales
Clulas haploides
3 3
-
Ciclo biolgico de Neurospora crassa
conidiosporas
ascosporas
4 4
-
Ciclo biolgico Sordaria: ascas octosporas ordenadas Micelio:
cuerpo sobre superficie; hifa :parte
area donde se desarrollan las esporas
-
Haploides: anlisis de meiosis individuales
Basidiomicetes (champion) Ascomicetes (levaduras y mohos)
no ordenadas lineales
ttradas ctadas ttradas ctadas
-
Ventajas: haploides (fenotipo = genotipo) eucariotas!
econmicos (gran nmero en poco espacio)
Laboratorio: cultivo en medios sintticos (+ agar) morfologa de
las colonias,
resistencia a frmacos, auxotrofas
Nos permiten:
Cartografiar los centrmeros como si fuesen loci
Investigar la posibilidad de interferencia de cromtida
Examinar los mecanismos de entrecruzamiento
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Sordaria: octadas lineales
Neurospora: octadas lineales, tiene 7 pares de cromosomas
Sordaria fimicola pertenece al orden Sphaeriales de la
division
Ascomicetes.
Se lo utiliza a menudo en trabajos de laboratorio de estudios
de
hongos por poseer atributos de inters:
1. Crece muy bien en cultivos nutritivos de agar (extracto de
malta,
agar dextrosa papa) y puede crecer y fructificar en una
semana.
2. El cuerpo fructfero es fototrfico y se dirige hacia la
luz
incidente.
3. Sordaria es naturalmente auxtrofo (= nutricionalmente
dependiente) . Requiere biotina para crecer y crecer sobre
medio
mnimo + biotina pero no fructificar a menos que tenga
disponible
tiamina. Biotina y Tiamina pertenece al complejo B. Sordaria,
por lo
tanto, es dependiente de ciertas vitaminas de fuentes externas,
debe
obtener esto del medio ambiente.
-
Ascas ordenadas o lineales Sordaria fimicola
Neurospora crassa
4
4
-
Ascas ordenadas o lineales: Un gen
Sin entrecruzamiento:
patrn de segregacin
en la primera divisin meitica
(patrn SPD) o patrn MI
Las esporas se ordenan segn su centrmero!
El centrmero siempre segrega en la 1ra division!
-
Con entrecruzamiento:
patrn de segregacin
en la segunda divisin meitica
(patrn SSD) o patrn MII
-
MI
MII
MII
Cuando no se produce sobrecruzamiento, cada una de las 8 esporas
lleva una hlice
de ADN del parental original, 4 de un cromosoma homlogo y cuatro
del otro. Si cada
juego de 4 hlices permanecen juntas, la ttrada se denomina
directa (segregacin
4:4). Si existe algn proceso de sobrecruzamiento, se altera el
orden y dependiendo
de la orientacin de los husos en Anafase II pueden aparecer
segregaciones distintas
(2:2:2:2; y 2:4:2) que se denominan ttradas inversas.
-
Cuatro tipos de ascas con patrn MII
aparecen con la misma frecuencia
2 : 2 : 2 : 2 2 : 4 :2 Por la union al azar de las fibras del
huso a los centrmeros, que iran hacia arriba o hacia abajo
-
Patrn MII
Patrn MI
-
Un sobrecruzamiento -> 1/2 parentales ( P ) y
1/2 recombinantes ( R )
-
Clculo de la distancia de un gen al centrmero
Una cepa de Neurospora que necesita metionina (m)
fue cruzada con una de tipo comn (+) con los
resultados que se muestran. Calcular la distancia
entre este gen (m) y el centrmero.
6 ++ mm ++ mm
5 mm ++ ++ mm
6 mm ++ mm ++
7 ++ mm mm ++
40 mm mm ++ ++
36 ++ ++ mm mm
-
clculo de la distancia de un gen al centrmero
Calcular la distancia entre este gen (m) y el centrmero.
6 ++ mm ++ mm
5 mm ++ ++ mm
6 mm ++ mm ++
7 ++ mm mm ++
40 mm mm ++ ++
36 ++ ++ mm mm
Ascas totales: 6+5+6+7+40+36 = 100
Ascas MI: 40+36 = 76
Ascas MII: 6+5+6+7 = 24
distancia gen m-centrmero:
(1/2 X 24)/ 100] X 100 = 12 um
um = FR = (1/2 MII) / total] X 100
-
ascas lineales: dos genes
Ascas ordenadas o lineales: Dos genes
1. Ligados o no
2. Distancia entre ellos
3. Brazo cromosmico
3a. distancia gen-centrmero
3b. patrones MII
-
DP
TT
TT
TT DP
DNP
ab
ab
++
++
ab
ab
++
++
ab
a+
++
+b
a+
ab
+b
++
ab
a+
+b
++
a+
a+
+b
+b
-
1. Ligados o no
1a. DP vs DNP No ligados (segregacin independiente) : DP DNP
Ligados: DP >>> DNP ( 102 o 103 veces mayor)
a
a+ b+
b
no ligados
DP
TT
TT
TT DP
DNP
ligados
1b. Frecuencia
de recombinantes
FR 50% -> no ligados (segregacin independiente)
FR < 50% -> ligados
-
Clase I II III
Tipo de
Ttrada
Paterna (DP) No Paterna
(DNP)
Tetratipos
(TT)
Genotipos
Presentes
++
++
ab
ab
A+
A+
+b
+b
++
a+
+b
ab
Nmero de
Ttradas
43
43
14
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Figure 5-21 Copyright 2006 Pearson Prentice Hall, Inc.
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Clase I II III
Tipo de
Ttrada
Paterna (DP) No Paterna
(DNP)
Tetratipos
(TT)
Genotipos
Presentes
++
++
ab
ab
A+
A+
+b
+b
++
a+
+b
ab
Nmero de
Ttradas
43
43
14
64 6 30
-
2. Distancia entre dos genes
um = FR = (1/2TT + DNP) / total] X 100
DP
TT
TT
TT DP
DNP
ab
ab
++
++
ab
ab
++
++
ab
a+
++
+b
a+
ab
+b
++
ab
a+
+b
++
a+
a+
+b
+b
-
3. Brazo cromosmico
3a. distancia gen-centrmero
- lo ya visto:
um = FR = (1/2 MII) / total] X 100
3b. patrones MII - mismo brazo cromosmico:
las ascas con patrn MII para el gen ms cercano
al centrmero, mayoritariamente presentan
el mismo MII para el gen ms alejado
- diferente brazo cromosmico:
no se cumple lo anterior
-
el mismo MII
para b que para a
porque estn en el mismo
brazo cromosmico
-
Una cepa doble mutante de Neuropora crassa que produca
ascosporas blancas (ws) tena contextura frgil y delicada
(del),
se cruz con una cepa normal y se obtuvieron los siguientes
tipos y frecuencias de ttradas:
ws del
ws del
+ +
+ +
ws +
ws +
+ del
+ del
ws del
ws +
+ del
+ +
ws del
+ del
ws +
+ +
ws del
+ +
ws del
+ +
ws +
+ del
ws +
+ del
ws del
+ +
+ del
ws +
94 19 64 10 18 3 6
1. Ligados o independientes?
2. Si ligados, calcular la distancia gentica entre ellos.
3. Posicin relativa respecto al centrmero.
4. Si ligados, en el mismo o distinto brazo cromosmico?
5. Determinar el origen ms sencillo de cada una de las
ttradas.
-
DP
TT
TT
TT DP
DNP
wsdel
wsdel
++
++
wsdel
ws+
++
+del
ws+
wsdel
+del
++
wsdel
ws +
+ del
++
ws+
ws+
+del
+del
wsdel
wsdel
++
++
-
ws del
ws del
+ +
+ +
ws +
ws +
+ del
+ del
ws del
ws +
+ del
+ +
ws del
+ del
ws +
+ +
ws del
+ +
ws del
+ +
ws +
+ del
ws +
+ del
ws del
+ +
+ del
ws +
94 19 64 10 18 3 6
1. Ligados o independientes?
DP DNP TT TT TT DP DNP
-> ligados DP >> DNP
DP: 94 + 18 = 112; DNP: 19 + 3 = 22
-> genes ligados
-
ws del
ws del
+ +
+ +
ws +
ws +
+ del
+ del
ws del
ws +
+ del
+ +
ws del
+ del
ws +
+ +
ws del
+ +
ws del
+ +
ws +
+ del
ws +
+ del
ws del
+ +
+ del
ws +
94 19 64 10 18 3 6
2. Si ligados, calcular la distancia gentica entre ellos.
um = FR = (1/2TT + DNP) / total] X 100
distancia ws-del =
(1/2 64+10+6) + 19+3) / 94+19+64+10+18+3+6] X 100 =
(1/2 80) + 22) / 214 ] X 100 = 28,972 um
DP DNP TT TT TT DP DNP
-
ws del
ws del
+ +
+ +
ws +
ws +
+ del
+ del
ws del
ws +
+ del
+ +
ws del
+ del
ws +
+ +
ws del
+ +
ws del
+ +
ws +
+ del
ws +
+ del
ws del
+ +
+ del
ws +
94 19 64 10 18 3 6
3. Posicin relativa respecto al centrmero.
um = FR = (1/2 MII) / total] X 100=
4. Si ligados, en el mismo o distinto brazo cromosmico?
-> considerar patrones M I y M II
para ws y del de manera independiente
-
Patrn MII Patrn MI
-
el mismo MII
Para w que para del
porque estn en el mismo
brazo cromosmico
-
ws del
ws del
+ +
+ +
ws +
ws +
+ del
+ del
ws del
ws +
+ del
+ +
ws del
+ del
ws +
+ +
ws del
+ +
ws del
+ +
ws +
+ del
ws +
+ del
ws del
+ +
+ del
ws +
94 19 64 10 18 3 6
DP
TT
TT
TT DP
DNP
5. Determinar el origen ms sencillo de cada una de las
ttradas.
considerando
la posicin
del centrmero
-
Ascas desordenadas
mismo anlisis que ordenadas
(sin importar el orden),
excepto que no se puede determinar
distancia de un gen al centrmero!
