Genetická vzdálenost znamená, že virtuální vzdálenost mezi dvěma loci umístěných na stejném chromozómu . Nejčastěji se vyjadřuje v centimorganech .
Od objevu spojených genů a křížové rekombinace vyvinul jeden z Morganových studentů Alfred Sturtevant metodu pro vytvoření genetické mapy, tj. Uspořádaného seznamu lokusu podél chromozomu.
Alfred Sturtevant zahájil svou kariéru v genetice v roce 1911 jako postgraduální student v laboratoři velkého genetika Thomase Hunta Morgana . Morgan dal Sturtevantovi za úkol vysvětlit některá data. Jednalo se o různé alelické kombinace, které se objevily v křížení genů s přenosem spojeným s X chromozomem . Během jednoho večera Sturtevant využil všechna data a přitom vyvinul analytickou metodu pro mapování genů na chromozomech, která platí dodnes.
Na tuto událost si vzpomněl později: „Na konci roku 1911, když jsem mluvil s Morganem, najednou jsem si uvědomil, že variace v intenzitě genetické vazby (asociace mezi alelami různých genů) již Morgan připisoval prostorové separaci genů, nabídl možnost stanovení lineárních sekvencí genů na chromozomu. Šel jsem domů a strávil většinu noci vytvářením první mapy chromozomů. “ .
Analýza byla publikována v roce 1913. V úvodu se uvádí: „Na paralelu mezi chováním zmenšujících se chromozomů a chováním Mendelových faktorů během segregace poprvé upozornil Walter Sutton (1902), ačkoli dříve ve stejném roce Theodor Boveri (1902) odkazoval možnému sdružení “ .
Článek pokračoval mapováním šesti genů vázaných na X pomocí následující logiky: „Podíl křížení lze použít jako indikátor vzdálenosti mezi jakoukoli dvojicí faktorů. Poté jsme určením vzdáleností mezi A a B a mezi B a C museli být schopni předpovědět AC. Protože pokud proporce křížení skutečně představují vzdálenost, AC musí být přibližně stejné jako AB plus BC nebo AB mínus BC, a ne jako střední hodnota “ .
Mapa Sturtevantova X chromozomu (první genetická mapa) byla následující. Nula libovolně odpovídala konkrétnímu konci mapy:
Všimněte si, že (například) genetická vzdálenost mezi genem základního křídla a vzdáleností miniaturního křídla je 57,6 minus 33,7 nebo 23,9 genetických jednotek.
Sturtevantův závěr zněl: „Výsledky poskytují nový argument ve prospěch chromozomálního designu dědičnosti, protože silně naznačují, že studované faktory jsou uspořádány lineárně, alespoň matematicky“ .
Genetická vzdálenost je vzdálenost mezi dvěma geny na stejném chromozomu. Sturtevant vyjádřil vzdálenost mezi geny v mapových jednotkách. V dnešní době se termín Centimorgan (cM) používá spíše na počest Morgana.
Genetická vzdálenost se počítá z frekvence rekombinace ( ), která se rovná:
s = počet rekombinantních produktů a = celkový počet produktů
Jednotkou genetické vzdálenosti je (cM). Odpovídá segmentu chromatidů, u kterého je pravděpodobnost křížení 1%. Morgan je tedy interval, ve kterém v průměru dojde během meiózy k rekombinační události křížením .
Genetická vzdálenost se zvyšuje s velikostí intervalu mezi dvěma markery: jak se zvyšuje fyzická vzdálenost, zvyšuje se také pravděpodobnost, že dojde k křížení . Vztah mezi frekvencí přeskupení po křížení a frekvencí rekombinace však není vždy lineární. Závisí to na relativní poloze markerů ve hře.
Můžeme libovolně rozlišit tři situace:
Stručně řečeno, genetické vzdálenosti lze spolehlivě vypočítat pouze pro nízké frekvence rekombinace, v intervalech dostatečně malých na to, aby chybělo více křížení. Pokud je frekvence rekombinantních produktů větší než určitá hodnota (řádově 0,1), je nutné hledat mezilehlé markery. Pokud takové markery nejsou k dispozici, měly by se k odhadu zlomku vícenásobného křížení použít metody výpočtu genetické vzdálenosti.
Genetická vzdálenost od genomu (měřeno v centimorganech) proto spočívá v lokalizaci oblasti podílející se na genetickém onemocnění na chromozomech. Taková genetická vzdálenost umožnila umístit a uspořádat mnoho polymorfních markerů na různé chromozomy.
Tyto polymorfní markery používané v genetických studiích jsou:
Dnes jsou tyto různé vzdálenosti pro několik organismů jednotné a v databázích vidíme umístění genů, markerů a chorob na různých chromozomech druhů.
DatabázeUnifikovaná stránka amerického Národního zdravotního institutu (NIH) spojuje všechny informace a software umožňující analýzu genomů živých bytostí.
Veřejná stránka ncbi (National Center of Biotechnology Information) zřízená v roce 1988 je k dispozici všem na internetu.