Isi
- Apa itu Centimorgan?
- Bagaimana Centimorgans Digunakan?
- Formula dan Perhitungan Centimorgan
- Contoh Perhitungan
Dalam kehidupan sehari-hari, kita mengukur jarak dalam satuan meter, kaki, mil, milimeter, dll. Tetapi bagaimana Anda mengekspresikan jarak antara dua gen pada sebuah kromosom? Semua unit pengukuran standar terlalu besar dan tidak benar-benar berlaku untuk genetika kita.
Itu tempat unit centimorgan (sering disingkat menjadi cM) masuk. Sementara centimorgans digunakan sebagai satuan jarak untuk mewakili gen pada kromosom, centimorgans juga digunakan sebagai satuan probabilitas untuk frekuensi rekombinasi.
Rekombinasi adalah fenomena alam (yang juga digunakan dalam rekayasa genetika) di mana selama peristiwa crossover gen "bertukar" sekitar pada kromosom. Ini mengatur ulang gen, yang dapat menambah variabilitas genetik gamet dan juga dapat digunakan untuk rekayasa genetika buatan.
Apa itu Centimorgan?
SEBUAH centimorgan, Juga dikenal dan ditulis sebagai unit peta genetik (Gmu), pada dasarnya, adalah satuan probabilitas. Satu cM sama dengan jarak dua gen yang memberikan frekuensi rekombinasi satu persen. Dengan kata lain, satu cM mewakili a peluang satu persen bahwa satu gen akan dipisahkan dari gen lain karena peristiwa silang.
Semakin besar jumlah centimorgans, semakin jauh gen tersebut dari satu sama lain.
Ini masuk akal ketika Anda berpikir tentang apa yang menyeberang dan rekombinasi. Jika dua gen berada tepat di sebelah satu sama lain, ada kemungkinan yang jauh lebih kecil bahwa mereka akan terpisah satu sama lain hanya karena mereka berdekatan, itulah sebabnya persentase rekombinasi yang diwakili oleh satu cM sangat rendah: Sangat kecil kemungkinannya terjadi ketika gen berdekatan.
Ketika dua gen terpisah lebih jauh, alias jarak cM lebih besar, itu berarti mereka jauh lebih mungkin untuk terpisah selama peristiwa cross over, yang sesuai dengan probabilitas (dan jarak) yang lebih tinggi yang diwakili oleh unit centimorgan.
Bagaimana Centimorgans Digunakan?
Karena centimorgans mewakili frekuensi rekombinasi dan jarak gen, mereka memiliki beberapa kegunaan yang berbeda. Yang pertama adalah hanya memetakan lokasi gen pada kromosom. Para ilmuwan telah memperkirakan bahwa satu cM kira-kira setara dengan satu juta pasangan basa pada manusia.
Hal ini memungkinkan para ilmuwan untuk melakukan tes untuk memahami frekuensi rekombinasi dan kemudian menyamakannya dengan panjang dan jarak gen, yang memungkinkan mereka untuk membuat peta kromosom dan gen.
Ini juga dapat digunakan dengan cara sebaliknya. Jika Anda mengetahui jarak antara dua gen dalam pasangan basa, misalnya, Anda dapat menghitungnya dalam centimorgans dan, dengan demikian, hitung frekuensi rekombinasi untuk gen-gen tersebut. Ini juga digunakan untuk menguji apakah gen "terkait", yang artinya sangat dekat satu sama lain pada kromosom.
Jika frekuensi rekombinasi adalah kurang dari 50 cM, itu berarti gen terkait. Ini, dengan kata lain, berarti bahwa kedua gen itu saling berdekatan dan "terhubung" dengan berada di kromosom yang sama. Jika dua gen memiliki frekuensi rekombinasi lebih besar dari 50 cM, maka mereka tidak terhubung dan dengan demikian aktif kromosom yang berbeda atau sangat berjauhan pada kromosom yang sama.
Formula dan Perhitungan Centimorgan
Untuk kalkulator centimorgan, Anda memerlukan nilai dari jumlah total progeni dan jumlah progeni rekombinan. Progeni rekombinan adalah progeni yang memiliki kombinasi alel non-orangtua. Untuk melakukan ini, para ilmuwan menyeberangi heterozigot ganda dengan resesif homozigot ganda (untuk gen yang berkepentingan), yang disebut "tester."
Sebagai contoh, katakanlah ada lalat jantan dengan genotipe JjRr dan lalat betina dengan jjrr. Semua telur betina akan memiliki genotipe "jr". Sperma laki-laki tanpa peristiwa crossover hanya akan memberikan JR dan jr. Namun, berkat acara crossover dan rekombinasi, mereka juga berpotensi memberikan Jr atau jR.
Jadi, langsung diwarisi genotipe orangtua akan menjadi jjRr atau jjrr. Keturunan rekombinan akan menjadi mereka dengan genotipe Jjrr atau jjRr. Progeni terbang dengan genotipe tersebut akan merupakan progeni rekombinan karena kombinasi itu biasanya tidak mungkin terjadi kecuali terjadi peristiwa crossover.
Anda harus melihat semua progeni dan menghitung progeni total dan progeni rekombinan. Setelah Anda memiliki nilai untuk progeni total dan rekombinan dalam eksperimen yang sedang Anda jalankan, Anda dapat menghitung frekuensi rekombinasi menggunakan rumus centimorgan berikut:
Frekuensi Rekombinasi = (# progeni rekombinan / total # progeni) * 100 m
Karena satu centimorgan sama dengan frekuensi rekombinasi satu persen, Anda juga dapat menulis persentase yang Anda dapatkan seperti dalam satuan centimorgan. Misalnya, jika Anda mendapat jawaban 67 persen, dalam centimorgans itu akan menjadi 67 cM.
Contoh Perhitungan
Mari kita lanjutkan dengan contoh yang digunakan di atas. Kedua lalat pasangan dan memiliki jumlah keturunan sebagai berikut:
JjRr = 789
jjrr = 815
Jjr = 143
jjRr = 137
Total progeni sama dengan semua progeni yang ditambahkan, yaitu:
Total keturunan = 789 + 815 + 143 +137 = 1,884
Progeni rekombinan sama dengan jumlah progeni Jjrr dan jjRr, yaitu:
Keturunan rekombinan = 143 + 137 = 280
Jadi, frekuensi rekombinasi di centimorgans adalah:
Frekuensi rekombinasi = (280 / 1.884) * 100 = 14,9 persen = 14,9 cM