Application to brain network data and creativity

Para construir un mapa genético en una población, es posible hacerlo con el uso de marcadores bioquímicos o moleculares, los cuales se definen como cualquier genotipo propio de la expresión de un gen determinado, que corresponde a regiones expresadas o no del genoma (Ferreira, M., 1998). Los marcadores moleculares son usados para identificar y etiquetar regiones deseadas (Mohan et al, 1997) y son como las señales o puntos de referencia que guían por un camino determinado, en este caso por los cromosomas (el genoma), creando un mapa en el cual se pueda identificar áreas determinadas y especificas (genes de interés).

Los mapas genéticos pueden entenderse como un mapa de carretera, que refleja la relativa proximidad de diferentes señales una de la otra, igual que las señales de carretera, guían al motorista a lo largo del camino, las herramientas moleculares permiten al genetista establecer "marcadores de ADN" en lugares definidos a lo largo del cromosoma (Paterson, 1996). También un mapa genético puede ser representado según un orden especifico de marcadores moleculares y las distancias que se generan entre ellos a lo largo de los cromosomas de la especie en estudio. Gracias a los mapas genéticos se puede:

Hacer una cobertura total y un análisis de los genotipos empleados.

Estudiar características complejas de tipo poligénico, con la descomposición mediante segregaciones mendelianas.

Identificar regiones en el genoma (QTLs) las cuales controlan rasgos de interés agronómico.

Aplicar toda esta información en un programa de mejoramiento.

El análisis de ligamiento consiste en que dos loci ubicados en diferentes cromosomas tiene una probabilidad de recombinarse y de segregar independientemente comparado con dos loci que se encuentran ubicados en el mismo cromosoma y segregan juntos. Entendiéndose como fracción de rembinación una medida indirecta de la distancia entre dos loci, definiéndose como una distancia genética. En otras palabras 1% de recombinación es igual a 1 centimorgan (cM), equivalente a 1 unidad de mapa. Según Morton (1955), el análisis de ligamiento permite distinguir entre segregación independiente de caracteres mediante la estimación de la fracción de recombinación llamado θ, por ejemplo si dos loci segregan independientemente, θ asume un valor de 0.50 y Lod Score es el logaritmo del cociente entre la probabilidad de cualquier fracción de recombinación, dos loci estarían ligados según la probabilidad de que esos loci tengan una segregación independiente (Morton, 1955). Gracias a esta información

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se puede decir que la distancia de mapa es la razón entre el número observado de individuos con genotipos recombinantes y el número total de individuos evaluados. Se presentan dos tipos de función de mapeo una de ellas es; la función de mapeo de Kosambi, la cual realiza una corrección del fenómeno de interferencia y doble recombinación, el cual se fundamenta en que el efecto de recombinación inhibe la formación de otro en una región cercana; y la otra función de mapeo es la de Haldane, la cual asume que las recombinaciones se generan al azar entre los bivalentes sin que influyan entre ellas (Crow, 1990; Kosambi, 1944; Haldane, 1919).

Cuando dos loci, A – B (cada uno con dos alelos; A-a; B-b) están en el mismo cromosoma, ósea que están ligados, se presentan dos tipos de configuración: Se dice que los dos genes están en fase de acoplamiento cuando los genes A-B se encuentran en el mismo cromosoma homólogo y los genes a-b están en el otro cromosoma. Y estarían en fase de repulsión cuando la configuración alélica es Ab/aB. Según las leyes de Mendel, solamente los genes que se encuentran en cromosomas diferentes pueden segregar independientemente el uno del otro, el resto se transmiten conjuntamente, llamado ligamento genético.

3.10.1 Construcción de mapas genéticos. Para el análisis genético de cualquier especie, especialmente para el mejoramiento de plantas, la construcción de mapas genéticos juega un papel muy importante dentro de las aplicaciones a mediano y largo plazo. Por consiguiente los mapas moleculares facilitan la cobertura y análisis completo de genotipos, la descomposición de características genéticas complejas en sus componentes mendelianos, su correspondiente localización en regiones del genoma que controlan características de importancia, el nivel del efecto de estas regiones causadas por dichas características y la mejor forma de orientar toda la información generada en programas de mejoramiento (Ferreira, 1998).

Además los mapas proporcionan información sobre la estructura y organización del genoma, patrones de distorsión de segregación Mendeliana de segmentos cromosómicos o la presencia de inversiones, translocaciones y duplicaciones de segmentos de ADN (Slocum et al, 1990; Tanksley et al, 1992; Ferreira, 1994).

3.10.2 Tipo de población. Para desarrollar un mapa genético se debe seleccionar una población segregante, pueden servir poblaciones F2 (Intercruce), híbridos F1, retrocruces, dobles haploides, líneas autogamas recombinantes (RILs) (Soller, 1990). La elección de los parentales y el tamaño de la población es fundamental para el estudio de características cuantitativas, ya que la segregación de QTLs puede estar afectada por el grado de diferencia de los parentales para la característica de interés, por lo tanto la selección de parentales contrastantes para dicha característica incrementa él numero de QTLs detectables (Soller, 1990). Para la construcción de mapas genéticos el aumento del tamaño de la población (progenie), incrementa la exactitud estadística para la detección y la precisión en la estimación del efecto y localización de QTLs, estas poblaciones tienden a estar entre 150 y 400 individuos (Melchinguera et al, 1998).

3.10.3 Mapa Molecular en Yuca. En yuca se ha dado un primer gran paso con la construcción de un mapa molecular basado en marcadores como: isoenzimas, RFLPs, RAPDs en un cruce intra-especifico F1, con este trabajo se da inicio a los estudios de selección asistida por marcadores de la genética de características de importancia agronómica (Fregene et al, 1997). El cruce F1 se usó para identificar características complejas y su herencia entre una línea resistente al virus del mosaico de la Yuca (ACMD) y precoz (TMS 30572) establecida en África y una línea élite altamente productiva (CM 2177-2) de Colombia. Esta F1 tiene una población de 150 individuos, el mapa se saturó en un 80 %, empleando diferentes marcadores: 239 RFLP, 80 RAPD, 7 SSR, 3 Isoenzimas (Fregene, 2000). Siguiendo con la búsqueda de marcadores para completar totalmente el mapa en la F1 de yuca, Mba et al (2001) desarrollaron mediante el aislamiento y la

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caracterización de clones, 186 marcadores moleculares microsatélites (SSR) con el fin de saturar el mapa existente.

Chavarriaga y Maya (1998) realizaron la clonación de microsatélites en yuca, con el fin de mapear y caracterizar la variabilidad genética de la colección core (núcleo) de Yuca, donde se establecieron 12 microsatélites que contienen repeticiones GA, con gran heterozigosidad, modo de herencia y aspectos de relevancia en cuanto al tamaño de los alelos de microsatélite usando un sistema basado en fluorescencia y genotipado semiautomático. Se hizo un trabajo similar empleando mapeo de características morfológicas y calidad de raíz asociadas a QTLs en una población F1 de parientes no híbridos de variedades élite TMS 30572 y CM 2177-2 (Okogbenin, 2002). En el 2006 Okogbenin, estableció el primer mapa molecular de yuca empleando solamente marcadores de tipo SSR.