Konzepte: Vorteile der Analyse einzelner Meiosen. Centromerkartierung durch Tetraden/Oktaden. Berechnung korrekter kt Kartendistanzen

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1 5. Oktadenanalyse Konzepte: Vorteile der nalyse einzelner Meiosen Centromerkartierung durch Tetraden/Oktaden erechnung korrekter kt Kartendistanzen t

2 1. Sie führen bei Neurospora crassa eine Oktadenanalyse durch und erhalten folgende Ergebnisse: Oktaden a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a. Erklären Sie Oktaden/Tetraden im Vergleich zu bislang bekannten Meioseprodukten. b. Welche zwei Typen von Oktaden können Sie grundsätzlich unterscheiden? c. Erklären Sie mechanistisch wie die verschiedenen Oktadentypen enstehen. d. erechnen Sie den bstand ddes Gens vom Centromer.

3 Chiasmata eobachten zufälliger rekombinanter Produkte der Meiose erlaubt es nicht zu bestimmen ob Crossing over Ereignisse während der two chromosomes stage (2n) oder der four chromotids stage (4n) stattfinden! Da Tetraden (Meioseprodukte bleiben in einer Zelle zusammen) bis zu 4 verschiedene Genotypen zeigen, könne Crossing over Ereignisse nur im four chromotids stage stattfinden two chromosomes stage produziert höchstens 2 verschiedene Genotypen

4 Spindeln überlappen sich nicht Nuclei passieren sich im scus nie wahrscheinlich weil meiotische Teilung im röhrenförmigen scus stattfinden überlappen physikalisch nicht möglich Resultat: linear angeordnete Nuclei, deren Entstehen während der Meiose durch ihre Sequenz im scus nachvollziehbar ist

5 1b. Welche zwei Typen von Oktaden können Sie grundsätzlich unterscheiden? First division segregation pattern und a werden in der ersten meiotischen Teilung getrennt oben, a unten Second divisionsegregation segregation pattern Crossing over in der Meiozyte führt dazu, dass und a erst nach der zweiten meiotischen Teilung in unterschiedliche Nuclei aufgeteilt werden. First division segregation pattern M l Second division segregation pattern M ll

6 1c. Erklären Sie mechanistisch wie die verschiedenen Oktadentypen enstehen. ei der zweiten meiotischen Teilung setzen die Spindeln an den beiden Centromeren an und ziehen in entgegengesetzte Richtungen. Dabei gibt es theoretisch 4 verschiedene Möglichkeiten:

7 1d. erechnen Sie den bstand des Gens vom Centromer. Oktaden a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a n = 567 Map units = Map units = nzahl rekombinanter Individuen Gesamtzahl der Individuen X 100 X 100 = 11,3

8 Map units = X 100 = 11,3 Def. map units: % rekombinante Chromosomen, die aus einer Meiose stammen Nur 50% der Chromatiden einer Meiose sind rekombinant errechneter Wert /2 11,3 / 2 = 5,65 m.u.

9 2. Sie analysieren die Nachkommen einer Kreuzung zweier haploider Neurospora crassa Stämme (b X a) a. erechnen Sie den bstand des und des Gens vom Centromer. b. Sind und gekoppelt? c. erechnen Sie die korrekte Distanz zwischen und.

10 2a. erechnen Sie den bstand von des und des Gens vom Centromer Centromer: u. aaaa bfolgen = parental alle anderen rekombinant Map units = 05X 0,5 nzahl der rekombinanter Individuen X 100 Gesamtzahl der Individuen scus Typen sind rekombinant = 45 0,5 x (45/514) x 100 = 4,4 m.u. 44 4,4 m.u. Centromer: u. bbbb bfolgen = parental alle anderen rekombinant scus Typen sind rekombinant 8,7 m.u = 89 0,5 x (89/514) x 100 = 8,7 m.u.

11 2b. Sind und gekoppelt? 3 denkbare Szenarios: (i) 4,4 m.u. 8,7 m.u. Keine Kopplung (ii) Distal + proximal vom Centromer 4,4 m.u. 8,7 m.u. (iii) Kopplung 4,4 m.u. 8,7 m.u.

12 b X a von 514 sci parental 81,9% Kopplung! (i) 4,4 m.u. 8,7 m.u. (ii) 4,4 m.u. 8,7 m.u. (iii) 4,4 m.u. 8,7 m.u.

13 2c. erechnen Sie die korrekte Distanz zwischen und. b X a b b a a 100% Rek. 50% Rek. ab ab b ab a Parental Nonparental Tetratype ditype PD Nur NPD und T enthalten Rekombinante ditype NPD T Rek. = ½ T + NPD T T T NPD NPD Unterschätzung der korrekten Centromer Distanz wie immer aufgrund von Doppel Crossover Ereignissen. RF = [[(½ x 52) + 2]/n] ] x 100 = 5,4% 4,4 m.u. 5,4 m.u. 9,9 m.u. Centr. = 8,7 m.u.

14 Rekombinationsfrequenz korrekte Kartendistanz Für die korrekte kt erechnung der Kartendistanz t muss man die nzahl von Rekombinationsereignissen in der Zielregion berücksichtigen! Häufigkeit von PD, NPD und T Klassen noncrossover, single crossover, double crossover

15 erechnung der korrekten Kartendistanz Map distance = [1/2 x m] x 100 m.u. m = crossover pro Mi Meiose (= nzahl Rekombinante/n) NCO= noncrossover SCO = single crossover DCO = double crossover ¼ der DCOs = NPD DCO = 4 NPD T aus DCO = 2 NPD SCO = T 2 NPD NCO = 1 (SCO + DCO) m = crossover pro Meiose = (SCO + 2 x DCO)/n = (T 2 NPD + 2 x 4 NPD)/n = (T + 6 NPD)/n Map distance = (1/2 x m) x 100 = [1/2 x [(T + 6 NPD)/n]] x 100 m.u.

16 T T T NPD NPD Map distance = (1/2 x m) x 100 = 1/2 x [(T + 6 NPD)/n] x 100 m.u. = [1/2 x [( ) + 6 x (1 + 1)]/514]] x 100 = 50 x 0,124 = 6,2 m.u. 6,2 m.u. 44mu 4,4 m.u. 10,6 m.u.