29.3: Vinculación genética

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En los modelos simples que hemos visto hasta ahora, se supone que los alelos se transmiten independientemente unos de otros. Si bien este supuesto generalmente se mantiene a largo plazo, en el corto plazo generalmente observaremos un que ciertos alelos se transmiten juntos con más frecuencia de lo esperado. Esto se denomina vinculación genética.

La, también conocida como segunda ley de Mendel establece:

Los alelos de diferentes genes se transmiten independientemente de padres a hijos.

Cuando esta “ley” se sostiene, no hay correlación entre diferentes polimorfismos y la probabilidad de un haplotipo (un conjunto dado de polimorfismos) es simplemente el producto de las probabilidades de cada polimorfismo individual.

En el caso en que los dos genes se encuentran en cromosomas diferentes, generalmente se mantiene esta suposición de independencia, pero si los dos genes se encuentran en el mismo cromosoma, la mayoría de las veces se transmiten juntos. Sin eventos de recombinación genética, en los que se intercambian segmentos de ADN en cromosomas homólogos (cruzamiento), los alelos de los dos genes permanecerían perfectamente correlacionados. Sin embargo, la correlación entre los genes se reducirá a lo largo de varias generaciones. Durante un intervalo de tiempo adecuadamente largo, la recombinación eliminará completamente el enlace entre dos polimorfismos; momento en el que se dice que están en equilibrio. Cuando, por otro lado, los polimorfismos están correlacionados, tenemos Disequilibrium de Vinculación (LD). La cantidad de desequilibrio es la diferencia entre las frecuencias observadas de haplotipos y las predichas en equilibrio.

El desequilibrio de ligamiento se puede utilizar para medir la diferencia entre surtimientos observados y esperados. Si hay dos alelos (1 y 2) y dos loci (A y B) podemos calcular las probabilidades de haplotipos y encontrar las frecuencias alélicas esperadas.

• Frecuencias de haplotipos

— P (A ₁) =x ₁₁

— P (B ₁) =x ₁₂

— P (A ₂) =x ₂₁

— P (B ₂) =x ₂₂

• Frecuencias alélicas

— P ₁₁ = x ₁₁ + x ₁₂

— P ₂₁ = x ₂₁ + x ₂₂

— P ₁₂ = x ₁₁ + x ₂₁

— P ₂₂ = x ₁₂ + x ₂₂

• D=P ₁₁ *P ₂₂ P ₁₂ *P ₂₁
D _max, el valor máximo de D con frecuencias alélicas dadas, se relaciona con D en la siguiente ecuación:

\[D^{\prime}=\frac{D}{D_{\max }}\nonumber\]

D' es el desequilibrio máximo de ligamiento o sesgo completo para los alelos y frecuencias alélicas dadas. D _max se puede encontrar tomando la menor de las frecuencias esperadas de haplotipos P (A ₁, B ₂) o P (A ₂, B ₁). Si los dos loci están en completo equilibrio, entonces D' = 0. Si D' = 1, hay enlace completo.

El punto clave es que las mutaciones relativamente recientes no han tenido tiempo de ser desglosadas por cruces. Normalmente, tal mutación no será muy común. Sin embargo, si está bajo selección positiva, la mutación será mucho más prevalente en la población de lo esperado. Por lo tanto, combinando cuidadosamente una medida de LD y frecuencia alélica derivada, podemos determinar si una región está bajo selección positiva.

La decadencia de es impulsada por la tasa de recombinación y el tiempo (en generaciones) y tiene una decadencia exponencial. Para una mayor tasa de recombinación, el desequilibrio de ligamiento se desintegrará más rápido en un período de tiempo más corto. Sin embargo, la tasa de recombinación de fondo es difícil de estimar y varía dependiendo de la ubicación en el genoma. La comparación de datos genómicos entre múltiples especies puede ayudar a determinar estas tasas de fondo.

29.3.1 Coeficiente de correlación r ²
Respuestas cómo predictivo es un alelo en el locus A de un alelo en el locus B

\[r^{2}=\frac{D^{2}}{P\left(A_{1}\right) P\left(A_{2}\right) P\left(B_{1}\right) P\left(B_{2}\right)}\nonumber\]

A medida que el valor de r ² se acerca a 1, se correlacionan más dos alelos en dos loci. Puede haber desequilibrio de ligamiento entre dos haplotipos, incluso si los haplotipos no están correlacionados en absoluto. La correlación coeciente es particularmente interesante cuando se estudian asociaciones de enfermedades con genes, donde conocer el genotipo en el locus A puede no predecir una enfermedad mientras que el locus B sí. También existe la posibilidad de que ni el locus A ni el locus B sean predictivos de la enfermedad por sí solos, sino que los loci A y B juntos sean predictivos.