¿Los alelos tienen el mismo tamaño?

Si los alelos se encuentran en el mismo lugar en un cromosoma, ¿significa que son del mismo tamaño? Tenía la impresión de que lo eran, pero vi una electroforesis en gel probando diferentes alelos del mismo gen y los vi separados. No entiendo cómo podrían separarse si son del mismo tamaño, pero si no lo son, ¿cómo pueden alojarse exactamente en el mismo lugar?

¿Estás seguro de que es solo una electroforesis en gel normal? Podría ser alguna técnica como RFLP que pueda diferenciar alelos.
Si no están en el mismo lugar, puede encontrarlos mediante electroforesis. Básicamente, está comprobando el número de copia. Sin embargo, los alelos en el mismo locus pueden ser de diferentes tamaños (pero no creo que las diferencias sean tan grandes, en la mayoría de los casos). Hay muchas posibilidades, pero a menos que proporcione detalles, es difícil explicar qué observó exactamente en su experimento.

Respuestas (2)

En general, los alelos no tienen que ser del mismo tamaño. Dos ejemplos principales que vienen a la mente son el gen Huntingtin y FMR1 .

Huntingtin es el gen causante de la enfermedad de Huntington. En las personas con Huntington se repite una secuencia de tres nucleótidos. El número de repeticiones varía, desde un mínimo de 9 en individuos no afectados hasta más de 60 en los gravemente afectados. Entonces, dependiendo de cuántas repeticiones tenga, cada uno de sus alelos de Huntingtina puede tener un tamaño de nucleótido diferente.

FMR1 es el agente causante del síndrome X frágil. Al igual que Huntington, el gen varía en la cantidad de repeticiones de trinucleótidos, pero para FMR1, las personas afectadas pueden tener más de 1000 repeticiones, lo que significa 3 kilobases adicionales de material genético en comparación con los alelos de una persona no afectada.

Otros trastornos genéticos también están relacionados con la diferencia en el tamaño de los alelos. Puede tener una deleción de una región de ADN (o una inserción) que normalmente es silenciosa (recesiva). El alelo de longitud normal compensa el alelo defectuoso, pero el alelo de enfermedad de tamaño diferente todavía está presente en la población y cuenta como un alelo del gen.

No son solo los alelos propensos a enfermedades los que exhiben polimorfismo de longitud. Varios otros genes mostrarán variaciones tanto en el ADN como en el nivel de proteína. Si la inserción/deleción es un múltiplo de tres nucleótidos y ocurre en una región de bucle de la proteína o en un dominio intrínsecamente desordenado, la inserción tiene una posibilidad razonable de un efecto estructural mínimo en la proteína expresada. Para un ejemplo (completamente arbitrario), PER3 tiene dos variantes de longitud principales en la población, con una diferencia de 54 pares de bases entre las dos. Diferentes poblaciones tienen una prevalencia muy diferente para cada una, con un rango de 20-90% para la versión más corta.

Una cosa a tener en cuenta es que los puntos de "locus" son solo una convención humana para ayudarnos a mapear el ADN. Para la célula, el ADN es solo una molécula larga. (O múltiples moléculas, para diferentes cromosomas). No hay etiquetas para la posición absoluta en la célula, por lo que insertar o eliminar un fragmento de ADN afecta principalmente solo al entorno local. No hay ningún tipo de indexación de largo alcance que se estropee con la inserción.

Entonces, ¿qué sucede exactamente cuando aumentan las repeticiones? ¿Este gen codifica una enzima específica? ¿El aumento de repeticiones cambia la actividad de la enzima?
@curious_cat no se conoce realmente la función exacta de la huntingtina. En la mayoría de estas proteínas poli-Q, la repetición no está presente en ninguna región funcional (unión/catalítica). Idealmente, esto no debería afectar su actividad, pero aquí hay otros factores en juego. Los mecanismos exactos de la toxicidad de poli-Q aún no están claros: una cosa que se sabe es que esto provoca una respuesta de estrés.
@WYSIWYG ¿Qué pasa en general? Diga los alelos que determinan otras características fenotípicas, digamos el color de los ojos o la anemia de células falciformes o la hemofilia, etc. ¿Cómo conduce la diferencia en las repeticiones/tipos de aminoácidos a la diferencia de características? ¿Cuál es el mecanismo? ¿Es la actividad de una enzima específica sola o algo más?
@curious_cat, por lo general, las diferencias en los alelos (al menos la región codificante del ARNm) son en su mayoría sustituciones (que pueden provocar un cambio en la actividad). Los indels son peligrosos ya que pueden alterar el marco de lectura. Las repeticiones de aminoácidos, como en las enfermedades poli-Q, surgen debido a la expansión homopolimérica del triplete CAG. Como dije, no se conoce completamente cómo afecta el poli-Q a la actividad de la proteína afectada. Además, diferentes enfermedades poliQ tienen diversos tipos de proteínas afectadas que van desde el receptor de andrógenos hasta la proteína de unión a TATA.
¿No son todos estos ejemplos de aberración genética y no alelos funcionales normales? ¿Pueden los alelos funcionales normales tener diferencias de tamaño?
@OneFace Las variantes que causan enfermedades son las más obvias, ya que son las más estudiadas y tienen una variación de longitud sustancial. Pero incluso en individuos asintomáticos existe una variación en la duración de Huntingtin y FMR1. También existen variaciones en otros genes no asociados a enfermedades, y agregué un ejemplo que encontré en una búsqueda rápida en la literatura.

Una posibilidad de lo que estabas viendo era un experimento de digestión con nucleasas . La secuencia del gen de un sujeto podría amplificarse a partir de su ADN mediante PCR , dando una banda de cierto tamaño cuando se somete a electroforesis en un gel. El producto de la PCR podría entonces digerirse con otra nucleasa que corte específicamente una variante alélica, pero no otra. Por ejemplo, mira esta imagen poco refinada que hice:

gel falso

El carril 1 es la escalera de pesos moleculares. El carril 2 muestra el producto de PCR de nuestro gen de interés, que tiene dos alelos posibles: uno que se puede cortar con nuestra nucleasa y otro que no. El resto de carriles muestran el resultado de incubar el producto de PCR de diferentes individuos con nuestra nucleasa. El carril 3 muestra un homocigoto para un alelo, el que no se puede cortar. El carril 4 muestra un heterocigoto, donde la banda de 900 pb sin cortar también se ve con los fragmentos de 400 y 500 pb cortados. El carril 5 muestra un homocigoto que lleva el alelo cortable en ambos cromosomas; no hay una banda intacta de 900 pb.

Esto proporciona un ejemplo de por qué los alelos podrían funcionar de manera diferente en un gel, pero no responde la pregunta subyacente sobre el tamaño del alelo.
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