lezione neurospora C

• Mappatura del centromero mediante le tetradi lineari.!
• Consiste nel considerare un locus genico come
riferimento: una meiosi in cui avviene il crossing-over tra
un gene e il centromero produce una tetrade con una
combinazione allelica diversa da quella di una meiosi in
cui non è avvenuto il crossing-over.!
• Il 50% dei cromatidi sono ricombinanti!
• Convertiamo il valore di frequenza di meiosi in valore di
unità di mappa che corrisponde ad una frequenza di
cromatidi ricombinanti.!
!
!
- Un ceppo di Neurospora incapace di
sintetizzare l’aminoacido arginina (arg-)
viene incrociato con un ceppo incapace di
sintetizzare l’aminoacido metionina (met-).!
!
Indicando cromosomi, cromatidi, centromeri
e alleli dei due geni schematizzare una
meiosi che origina un asco che è un
tetratipo con segregazione in MI per arg e in
MII per met !
!
arg+ met+!
arg+ met-!
arg- met+!
arg- met-!
!
(1) se i due geni sono indipendenti !
!
(2) se i due geni sono associati.!
• Mappatura di due geni associati!
!
• Viene allestito un incrocio A B x a b:!
!In assenza di crossing-over si ottiene una tetrade !
- Ditipo parentale (DP)che contiene solo due tipi di
prodotti meiotici!
!- Un singolo crossing-over produce una tetrade
Tetratipo (T) che contiene due tipi parentali, uno di ciascun
tipo, e due ricombinanti, uno di ciascun tipo !
!- Un doppio crossing-over produce una tetrade !
Ditipo non parentale (DNP) che contiene i tipi ricombinanti.!
Viene allestito un incrocio in modo da ottenere uno!
zigote diploide eterozigote per i due geni e dopo si!
analizzano le tetradi prodotte dalla meiosi.!
• Le combinazioni sono: !
Ditipo parentale
(DP) 140
Tetratipo
(T) 48
Ditipo non parentale!
(DNP) 12!
A B
AB
A b!
AB
Ab
A b!
ab
aB
a B!
ab
ab
a B!
Segregazione in!
MI MI
MI MII
MI MI
!
- Ditipo parentale (DP)che contiene solo due tipi di
prodotti meiotici.!
!
- Ditipo non parentale (DNP)che contiene solo due tipi di
prodotti meiotici.!
!
- Un singolo crossing-over produce una tetrade Tetratipo
(T) che contiene due tipi parentali, uno di ciascun tipo, e
due ricombinanti, uno di ciascun tipo. !
!
• Mappatura di due geni associati!
!
• La distanza di mappa tra due geni associati viene calcolata!
con la seguente formula:!
!Numero di ricombinanti
X
100 !
Numero totale della progenie!
Per numero di ricombinanti si intende i tipi di tetradi (non numero di individui).!
!
!La frequenza di ricombinazione tra due geni:!
!1/2 T + DNP
X 100!
Totale delle tetradi!
Su un totale di 200 tetradi:!
140 PD + 48 T + 12 NPD!
!
1/2 (48) + 12
200!
!
X 100
= 18%!
ESERCIZIO SULLA NEUROSPORA
1
+
+
nic
nic
2
ad
ad
+
+
+
+
nic
nic
MI MI
(PD)
808
3
+
+
ad
ad
MI MI
(NPD)
1
4
5
+
+
nic
nic
+
ad
+
ad
+
nic
+
nic
MI
MII
MII MI
(T)
5
(T)
90
ad
ad
+
+
6
7
+ ad
nic +
+ ad
nic +
+
nic
+
nic
+
ad
+
ad
MII MII
(PD)
90
MII MII
(NPD)
1
+
+
nic ad
+ ad
nic +
MII MII
(T)
5
L’incrocio è + ad x nic +, in cui nic è un allele che richiede la presenza dell’acido nicotico
per la crescita del fungo, mentre ad richiede adenina. In un incrocio con due marcatori
sono possibili solo sette classi.!
!
Naturalmente questo numero sette è stato ottenuto ignorando l’ordine all’interno del
mezzo asco, fatto che riflette semplicemente l’attacco casuale al fuso; per esempio la
classe 5 comprende anche!
nic
+
+
nic
+
ad
ad
+
+
nic
nic
+
ad
+
+
ad
nic
+!
+
ad!
nic +!
+
ad!
Gli aschi sono stati classificati anche in altro modo: ditipi parentali (PD), in cui ci sono
solo due genotipi (e quindi ditipi) relativamente ai marcatori ed entrambi sono parentali
(classi 1 e 5); ditipi non parentali (NPD), con due soli genotipi entrambi non parentali o
ricombinanti( classi 2 e 6); e tetratipi (T), con quattro genotipi, due parentali e due
ricombinanti (classi 3,4 e 7).!
!
!
!
Queste classificazioni sono il risultato della ricombinazione delle segregazioni in MI e MII
che sono mostrate nella figura sottostante. Per ottenere un tetratipo ci deve essere
stato un crossing over tra almeno un locus e il suo centromero. !
!
+/nic!
MI
MII!
!
!
MI
+/ad
MII
!
PD
NPD
Solo
T
Solo!
T!
T!
PD !
NPD
!
!
Ed ora passiamo ai calcoli. !
!
Per prima cosa calcoliamo le distanze tra ogni locus ed il centromero. !
!
Per +/nic, la distanza è !
!
5+90+1+5 = 101= 10,1% MII = 5,05 u.m.!
1000
1000!
!
!
!
Per +/ad !
!
!
90+90+1+5 = 186 = 18,6% MII = 9,30 u.m.!
1000
100!
!
!
!
Circa la localizzazione dei geni abbiamo tre ipotesi. IIpotesi 1, 2, e 3 (vedi figura).!
!
La maggior parte degli aschi sono ditipi parentali MI MI (808/1000); di
conseguenza la maggior parte dei genomi saranno parentali e l’assortimento
indipendente non può essere avvenuto. Questo esclude l’ipotesi 1.!
!
1
2
+/nic
!
5,05
+/nic
!
5,05
3
+/ad
!
9,30
+/ad
!
9,30
+/nic
+/ad
!
!
5,05
" 9,30#
Possiamo calcolare la frequenza di ricombinazione tra +/nic e +/ad. La semplice
sottrazione 9,30-5,05 non dà un valore accurato per queste ragioni. !
Siamo pervenuti alla stima di 9,30 calcolando la frequenza di MII e dividendo per 2.!
!
!
C’è una sottostima della distanza: Nel conteggiare
la frequenza di MII, ora sappiamo che
abbiamo perduto un certo numero di aschi che contenevano prodotti di crossing over tra
il centromero ed il locus ad . Ad esempio la classe 4 è stata conteggiata come MI per!
+/ad , mentre ora sappiamo che in quegli aschi sono avvenuti due crossing over:!
→
!
+
!
nic
!
+
!
nic
ad!
ad!
+!
+!
Possiamo calcolare meglio la distanza tra i due loci in questione per mezzo della formula!
!
FR= NPD +(1/2) T x 100!
Totale aschi!
!
Ricordando che gli aschi NPD sono costituiti solo di genotipi ricombinanti e che gli aschi T
sono “pieni per metà “ di genotipi ricombinanti. Quindi :!
!
FR= 2+(1/2) 100 x 100 = 5,2 u.m.!
!
1000 !
!
Ed ora possiamo ridisegnare la miglior mappa possibile con questi dati :!
!
+/nic!
!
!
MI
+/ad
MI
MII!
PD
NPD
Solo!
T!
Solo
T
T!
PD !
NPD
!
MII
!
!
!
!
!
!
Se +/ad vicinissimo al centromero abbiamo solo 3 classi, in quanto non devono essere!
!
contati gli MII per +/ad !
+/nic!
!
!
MI
MII!
!
+/ad !
PD
Solo!
MI
NPD
T!
!
!
!
!
Un ceppo di Neurospora ade- viene incrociato con un ceppo leu-.!
!
In 79 degli aschi ottenuti nessuna delle otto spore cresce su un terreno privo di adenina e
leucina;!
La segregazione degli alleli è MI sia per leu che per ade.!
!
In 10 aschi due delle otto spore crescono su un terreno privo di adenina e leucina;!
La segregazione degli allleli è MI per leu e MII per ade.!
!
In 10 aschi due delle otto spore crescono su un terreno privo di adenina e leucina;!
La segregazione degli alleli è MI per ade e MII per leu.!
!
In 1 asco quattro delle otto spore crescono su un terreno privo di adenina e leucina;!
La segregazione degli alleli è MI per ade e MI per leu.!
!
A) Calcolare la distanza dei due geni tra di loro e dal centromero.!
!
!
B) Rappresentando cromosomi, centromeri ed alleli dei geni schematizzare una meiosi da cui
deriva l’asco DNP (allo stadio di 4 spore).!
!
ade- leu+
ade- leu+
ade- leu+
ade- leu-!
ade- leu+
ade+ leu+
ade- leuade- leu-!
ade+ leuade- leuade+ leu+
ade+ leu+!
ade+ leuade+ leuade+ leuade+ leu+!
MI
MI
MII
MI
MI
MII
MI
MI!
79
10
10
1!
(DP)
(T)
(T)
(DNP)!
!
!
!
!
1/2 (MII) X100
ade – centromero
5u.m.
totale tetradi
leu - centromero
5u.m.!
!
!
!
!
1/2 T (10 + 10) + DNP (1) x100 = 11 !
!
100
!
!
⇒ scelta di leu!
1/2 (MII) + 1 x100 →
leu - centromero 6 u.m.!
100
!
!
!
!
Meiosi da cui deriva l’asco DNP (allo stadio di 4 spore).!
!
Un incrocio tra un ceppo di Neurospora c e v
(esibisce una forma di crescita compatta ed
e’ incapace di sintetizzare la valina) ed un
ceppo selvatico ha prodotto le seguenti
tetradi!
!
!
c v
c +
c v
+ v
c v!
!
c v
c +
c +
c +
+ v!
!
+ +
+ v
+ v
c v
c +!
!
+ +
+ v
+ +
+ +
+ +!
!
102
108
60
2
18!
!
!
Che cosa si puo’ concludere circa
l’associazione e la localizzazione dei geni? !
Disegnare la meiosi che ha generato il
quarto asco (quello in numero di 2)!

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