Hay genes que tienden a dividirse juntos por estar cerca; por eso se planteó que podía existir una excepción de la segunda ley, que no podía ser universal. No se sabe si Mendel encontró genes que se salían de la reglaEn 1906 dos botánicos, Bateson y Punnet, demostraron experimentalmente el ligamiento. Estos descubrieron el modo de herencia de distintos caracteres en plantas. En el guisante dulce, mediante experimentos monohibridos estudiaron la herencia de algunos caracteres como el color de la flor. Demostraron que el color de la flor estaba gobernado por dos alelos: alelo dominante que producía flores de color purpura y uno recesivo que determinaba pigmento rojo en las flores. Otro carácter que estudiaron fue la forma de polen. Para este también existía un solo gen con dos alelos: dominante para alargado y recesivo para redonda. ¿Cómo será la herencia simultanea de las dos características? ¿Representarán la segunda ley de Mendel? Descubrieron que no.

Empezaron con cepas puras y cruzaron plantas con flores púrpuras y polen largo (PPLL) x flores rojas polen redondo (ppll). En la F1 encontraron plantas purpuras polen alargado (PpLl). Autofecundaron las plantas de la F1 y obtuvieron en F2:

- en el fenotipo se encontraron plantas PL, Pl, pL y pl. Sí, se esperaba encontrar cuatro tipos, pero la proporción según Mendel sería de 9:3:3:1. Lo que encontraron fue unos números distintos: los datos que ellos observaron (estaba los 4 presentes) era que la frecuencia era 296:27:19:87.Al tratar de interpretar estos resultados, compararon el valor obtenido con el de la proporción de Mendel.

- En Mendel, 9 de cada 16 plantas van a tener los dominantes (PL). En los datos obtenidos se tiene 296 de 400. Ese número estaba excedido.

- Pl se esperaba observar en 3 de cada 16 plantas y se encontró 27 de más de 400, entonces se encontraba disminuido al igual que el 19 que sigue.

- Las plantas con las dos características recesivas están aumentadas con respecto a lo que se esperaba..

Los dos grupos de los extremos están aumentados con respecto a la predicción. a los F1. ¿De qué manera un doble heterocigoto obtiene esas proporciones? Ellos concluyen que ese heterocigoto, en lugar de producir gametos con igual frecuencia, ha tenido predilección por dos de ellos, en este caso PL y pl. Es decir, este heterocigoto ha transmitido preferentemente esos dos gametos, que son las mismas combinaciones que venían heredando de los padres, no los mezcló. Y eso viola naturalmente el principio de Mendel.

Esta es la primera evidencia experimental para demostrar que la segunda ley de Mendel no se cumple. Y ellos también proponen que esto se debe a que muy probablemente esos dos genes se localizan muy cerca y por ello tienden a transmitirse juntos.

El ligamiento: tendencia que tienen genes no alelos a transmitirse juntos en los gametos. Violando el segundo principio mendeliano de la herencia. Esta tendencia ocurre por la vecindad génica de sus loci en un mismo cromosoma.

Después de esto surgieron muchas otras especies donde se comprobaba que el segundo mandamiento no se producía, y empezaron a ser muy comunes los genes ligados.

El ligamiento se podía producir de forma completa o incompleta.Ligamiento completo: los dos genes siempre en todas las meiosis se transmiten juntos.Incompleto: tendencia a transmitirse juntos, pero no el 100%. El caso que vimos anteriormente es de este tipo.

Con todas las evidencias también se dio la idea de que el ligamiento incompleto ocurría con muy pocos individuos de los fenotipos más infrecuentes, ese número a veces era muy escaso, un número variable. Por lo tanto los números en los que aparecían los fenotipos era variable; entonces la distancia de los genes está regulando la proporción con que aparecen los fenotipos.

Si demuestran que los genes están ligados están diciendo que sus loci están vecinos. Así se puede buscar la localización cromosómica. Así que además esto tiene una activa práctica, por lo que detectar un ligamiento permite detectar los genes físicamente.

Ejemplo¿los genes A y B están ligados?Para el gen A hay dos alelos y para el B también. Supongamos que el gen A está en el cromosoma 3. Y si yo descubro que el B está ligado, descubro que el B está en el cromosoma 3 también, lo que es muy útil de saber. Si se cruzan dos cepas puras. AAbb x aaBB. ¿En F1 se podrá saber si los genes están ligados? No. La progenie será igual porque cada uno de los individuos puede producir solo un tipo de gameto. A lo que uno le sirve en un estudio de ligamiento es saber cómo segrega un doble heterocigoto (el que se fabrica con dos cepas puras). Para saber si están ligados, el cruzamiento más fácil de hacer es uno de prueba. Así, todo lo que yo observe estará ilustrando como transmitió el doble heterocigoto. Aquí existen varias alternativas.AaBb x aabb =

a) Si se cumple Mendel: el individuo heterocigoto producirá cuatro gametos distintos; en la descendencia los fenotipos estarán en un 25%. Por lo tanto no están ligados.

b) Si A y B están ligados completamente : se tendrían dos fenotipos porque este doble heterocigoto solo entregaría dos combinaciones. El resultado dependerá de los padres del heterocigoto. Depende de cómo recibió los genes, por que los transmite tal cual.

Para formar este heterocigoto (AaBb) se tienen dos alternativa: que el cruzamiento de los padres fuera AABB x aabb o AAbb x aaBB entonces de eso dependerá.Para saber cuáles eran los padres se denota en la siguiente nomenclatura:

AB (genotipodeun progenitor )ab (genotipodel otro )

AaBb (heterocigoto)

Además de la nomenclatura, esas dos situaciones tienen un nombre: cuando el heterocigoto ha heredado los dos alelos dominantes de un progenitor y los dos recesivos del otro se le llama fase CIS o de acoplamiento. La situación contraria se le llama fase TRANS.

c) Si A y B están ligados incompletamente : se encontrarían 4 fenotipos en distintas proporciones (siendo dos fenotipos más frecuentes, los que corresponden a los fenotipos de los padres de los heterocigotos) ahí dependiendo de la fase cuales serian más frecuentes. Los fenotipos que aparecen con menos frecuencia también se les denominó fenotipos recombinantes (productos del crossing over). A los fenotipos más frecuentes se les llamó fenotipos parentales1.

La frecuencia con que aparecen los fenotipos recombinantes varía mucho, dependiendo de la distancia de los genes. A mayor distancia, mayor probabilidad de un crossing over entre medio. Morgan elaboro esta idea y desarrolló un

1 Ojo que estas notaciones de fenotipo parental y recombinante tbm se utiliza en los otros dos casos, solo que os fenotipos van a estar en diferente frecuencia.

método de mapeo de genes, para averiguar en qué cromosoma está un gen y a qué distancia está de otro; esa distancia la voy a evaluar de acuerdo a la frecuencia con la que aparecen en los fenotipos.

Supongamos que ponemos a este heterocigoto (AaBb) en fase trans (padres AAbb x aaBB) con un cruzamiento de prueba.Si ocurren los cuatro fenotipos distintos en igual frecuencia, los genes no están ligados. Si hay ligamiento completo: los fenotipos que aparecerían serian Ab y aB en una proporción 1:1.Si es incompleto aparecerán los 4 de nuevo (Ab, aB, AB, ab) con frecuencias distintas, dos más frecuentes que otros. En el caso anterior imaginemos una proporción Ab:aB:AB:ab de 45:38:5:3

Morgan dijo que para calcular la distancia de los genes se utiliza una medida de distancia llamada frecuencia de recombinación.

Frecuencia de recombinación: númerode individuosen la descendenciacon fenotiporecombinante

totalde descendientes

En este caso particular la frecuencia de recombinación entre A y B: 5+3

45+38+5+3=0,087u8,7%

Esa es la distancia entre los dos genes.En el caso de un ligamiento completo, la distancia es 0, porque se heredan juntos, en bloque.En el caso de respetar la segunda ley de Mendel, también se puede calcular una frecuencia de recombinación: 2/4 = 50% físicamente están en cromosomas diferentes o muy lejos en el mismo cromosoma.

Conclusión: La frecuencia de recombinación de genes puede tomar valores entre 0 y 50%

A 1% de recombinación se llama 1 unidad de mapa (u.m) o un centimorgan (cM).

Hay otras variables biológicas que influyen en las frecuencias de recombinación: la frecuencia de crossing es menor cerca del telómero, también difiere entre los dos sexos. Se ha visto en especies marinas y plantas que factores ambientales afectan; nutrientes, luz, temperatura, pero influyen mucho menos. 1% de recombinación es aproximadamente un millón de pares de bases. Esto es MUY aproximado.

Haplotipo: conjunto de genes que se heredan ligados.

Mapeos de genes por análisis de ligamento en la especie humana

Para hacer mapeos en la especie humana se utilizan distintos mecanismos:El más simple y el más usado es el método de odds score. Este se basa en analizar la genealogía de las familias que puedan dar información de si dos genes se están heredando juntos. Comparan la probabilidad de que hubiera ligamento con la probabilidad de que no hubiera ligamento.

Hagamos un ejemplo:¿A y B, ligados?Pensemos en dos genes cualquiera, ¿Qué familia nos interesa encontrar? Encontrar la que en que alguno de los progenitores sea heterocigoto y analizar cómo le salieron los hijos.

Le ponemos los genes por ejemplo en fase cis AB /ab, y este desea tener hijos con una individuo que es homocigota recesiva ab/ab. ABab¿

¿ x abab

Estos, al ser humanos no van a tener miles de hijos como en los cruzamientos anteriores, sino que van a tener un

numero pequeño, por ejemplo 2. Un hijo con genotipo ABab

y otro de genotipo abab

¿En qué consiste el método de Odd Score? Como ya dijimos calcula dos probabilidades y las compara.

OS = PlPa

Pl: probabilidad de que los individuos hayan tenido hijos con esos genotipos si los genes están ligados.Pa: probabilidad de que hayan ocurrido esos genotipos, si los genes no están ligados, sino que respeta la segunda ley de Mendel (se asocian).

Naturalmente, Si los genes están ligados, la probabilidad de arriba será mayor que la de abajo.

Supongamos que en la familia 1) (ejemplo de arriba) el Odds score, para ligamento completo dio:Pl: para el individuo AB/ab la probabilidad de que tenga esa combinación es un 50%. Para el individuo ab/ab también es 50%. Por lo tanto la probabilidad de que aparezcan los dos es el producto de estos: ½ x ½ = ¼ = PlPa: ahora si los genes no están ligados, la probabilidad de tener un hijo AB/ab es ¼ y el del otro individuo también es ¼. El producto nos da = 1/16 = PaEntones OS = ¼ / 1/16 = 4Este 4 significa que es 4 veces más probable que esta familia se haya dado así si los genes están ligados a que no lo estén.Si tenemos varias familias, se tendría un odd score final que se calcula en base a los odd score parciales.Os final = Os1 x Os2 x Os…n con esto se obtiene un computo final.

OS mayor o igual a 1000 -> queda demostrado el ligamiento.Si OS es menor a 0,01 deja demostrado la asociación independiente.

Cuando uno tiene muchas familias, con hartos decimales, se hace más engorroso. Entonces para expresar los mismos resultados de OS, se usa el término Lodd que es el Log OS., para poder tener numero más chicos, más manejables. Entonces el Lodd significativo para demostrar ligamiento es 3 y para asociación -2.

En la misma familia que teníamos anteriormente calcularemos el OS a favor de ligamiento a 25% de recombinación:Probabilidad de que se hayan obtenido esos gametos si los genes están a 25% de recombinación.Si yo pongo eso en premisa, uno de los progenitores producirá sus gametos: AB, Ab, aB, ab, pero según el porcentaje de recombinación, no son igualmente frecuentes. 25% son recombinantes. Los recombinantes aquí son Ab y aB, y juntos suman 25, por lo tanto cada uno tiene de probabilidad 12.5%, entonces la de los otros gametos sería 37.5% entonces la probabilidad de que el individuo 1 tuviera ese genotipo sería 0,375, al igual que su hermano. La Pl a 25% para ellos sería: 0,3752 = 0,140625.La Pa: 1/16 OS = 0,140625 / 1/16 = 2.25 más probable que estén ligados a 25% de recombinación a que no lo estuvieran.Con una familia de dos hijos es difícil llegar a una conclusión, así que hay que buscar más familias.

Análisis cuando la fase es desconocida: se calcula todo, bajo el supuesto de que la fase es cis y sale un numero, luego se calcula como si estuviera en fase trans. Y luego se saca un promedio entre ambos números. Existe un pequeño margen de error en el método, debido a intercambio doble entre dos cromáticas, Que no pueden ser detectados a nivel fenotípico.