תאחיזה

תאחיזה בין גנים (באנגלית: Genetic linkage – "תאחיזה גנטית") היא הנטייה של רצפים גנטיים שנמצאים קרוב זה לזה על הכרומוזום לעבור בתורשה יחד במהלך שלב המיוזה ברבייה מינית. אין זה סביר ששני סַמָּנים גנטיים שקרובים זה לזה פיזית יופרדו לכרומטידות שונות במהלך שחלוף בין כרומוזומים, ולכן נהוג לומר שהם נמצאים בתאחיזה זה עם זה יותר מאשר סמנים שרחוקים זה מזה. במילים אחרות, ככל ששני גנים קרובים זה לזה יותר על הכרומוזום, כך קטֵן הסיכוי שיתרחש שחלוף שיפריד ביניהם, ויש יותר סיכוי שהם יעברו בתורשה ביחד. סמנים שנמצאים על כרומוזומים שונים הם לחלוטין לא בתאחיזה זה עם זה. תאחיזה בין גנים היא היוצא דופן הבולט ביותר לחוק ההתפלגות העצמאית של גרגור מנדל. הניסוי הראשון שהראה את קיומה של תאחיזה בוצע ב-1905. באותה תקופה, עדיין לא ידעו מה הסיבה שתכונות מסוימות נוטות לעבור בתורשה ביחד. מחקרים שנערכו בהמשך חשפו שגנים הם מבנים פיזיים שממוקמים במרחק פיזי זה מזה. תאחיזה בין גנים נמדדת לרוב ביחידות סנטימורגן (cM). מרחק של cM בין שני סמנים פירושו שהסמנים מופרדים לכרומוזומים שונים אחת לכל 100 תוצרי מיוזה בממוצע, כלומר אחת ל-50 מיוזות. (במילים אחרות: הסיכוי ששני הסמנים הללו יופרדו במעבר בין הורה לצאצא הוא 1%). התופעה נתגלתה על ידי תומאס הנט מורגן. תאחיזה בין גנים משפיעה על האופן שבו יורשים הצאצאים את המטען הגנטי של הוריהם. גנים הנמצאים בתאחיזה חזקה, אלליהם לרוב יישארו באותו כרומוזום, גם למשך דורות רבים (מה שגורם לתאחיזה לא שוויונית). ניתן להבחין בקלות בהשפעתה של תאחיזה בין גנים לאחר שני דורות (הורים, ילדים ונכדים), בניסויים כפי שמנדל ביצע, כאשר ידוע מהו הגנוטיפ של ההורים הראשוניים. בניסויים אלה, מנדל ביצע הכלאות בין צמחי אפונה ועקב אחר שתי תכונות ששני הגנים הקובעים אותן נמצאים בתאחיזה. ההורים הראשוניים (P) בניסויים אלו הם שני צמחים שכל אחד מהם משתייך לזן טהור אחר (כלומר, הם הומוזיגוטים בשני הגנים): צמח אחד היה גבוה בעל פרחים ורודים (הגנוטיפ: WWGG) השני היה נמוך בעל פרחים לבנים (הגנוטיפ: wwgg) האללים: W – צמח בעל פרחים ורודים, w – בעל פרחים לבנים, G – גבוה, g – נמוך. כאמור, כל תכונה משתי אלה נקבעת על ידי גן יחיד, ושני הגנים הללו יושבים על אותו כרומוזום ונמצאים בתאחיזה. על פי ריבוע פנט (ראו להלן "הכלאה 1"), כל הפרטים בדור הראשון (F1) הם הטרוזיגוטים בשני הגנים, מכיוון שהגנום שלהם כולל כרומוזום אחד מכל זן טהור (אחד עם שילוב האללים WG והשני עם wg). כל הפרטים גבוהים ובעלי פרחים ורודים (מה שאומר שהאללים לצמח גבוה ופרחים ורודים הם הדומיננטיים, ולכן גם מסומנים באות גדולה). הפרטים בדור הראשון קיבלו כרומוזום הומולוגי אחד מכל הורה, ומכיוון שהוריהם משתייכים לזנים טהורים שונים, כרומוזום הומולוגי אחד מכיל את האללים wg ובן זוגו WG. בלא שחלוף בעת יצירת הגמטות של הפרטים בדור הראשון, הגמטות יכילו אותם כרומוזומים מקוריים כשל ההורים (P) והפרטים בדור ראשון, כלומר: wg ו-WG. וצאצאיהם (דור שני, F2) יהיו כמוהם או כמו הוריהם (P), גבוהים בעלי פרחים ורודים או נמוכים בעלי פרחים לבנים (שתי הצורות התכונות יישארו יחדיו – ראו קטע לבן ב"הכלאה 2"). לעומת זאת, כאשר ישנו שחלוף בעת יצירת הגמטות, נוצרים כרומוזומים "חדשים" (רקומבוננטיים) בעלי שילוב חדש של אללים ולכן גם הופעת צורה מסוימת של תכונה אחת (למשל גובה נמוך) יכולה לבוא בלי אותה צורה של התכונה השנייה שהייתה עד כה (פרחים לבנים) (ראו קטע שחור ב"הכלאה 2"). צאצאים אלה עברו "רקומבינציה" וחלקם גבוהים בעלי פרחים לבנים או נמוכים עם פרחים ורודים (ראו בצבע אדום בשטח השחור ב"הכלאה 2"). למרות שעברו רקומבינציה, חצי מהצאצאים הם בעלי אותו צירוף תכונות כמו הוריהם (ראו בצבע ירוק בשטח השחור) ואי אפשר להבדילם באמצעות הפנוטיפ בלבד, מכל שאר הצאצאים שלא עברו רקומבינציה. מכיוון שהתאחיזה בין הגנים המדוברים מפחיתה את הסיכוי לרקומבינציה זו, פחות צאצאים הם רקומביננטיים ובעלי צירוף שונה של תוכנות, ועל כן, שיעורם מכלל הצאצאים מראה על עוצמת התאחיזה בין הגנים המדוברים ועל הקִרבה בין הלוקוסים שלהם. חלקם של הצאצאים הרקומביננטיים מכלל הצאצאים, בלא-תאחיזה, כפי שניתן לראות בהכלאה 2, הוא 3 מכל 8, כלומר, 37.5%. חלקם קטן כאשר קיימת תאחיזה, וככל שהוא קטן יותר, הדבר מצביע על תאחיזה חזקה יותר, ומרחק משוער קטן יותר בין הלוקוסים של הגנים. לפי מידע זה, הנלקח לגבי זוגות גנים שונים הנמצאים על אותו כרומוזום, ממפים את הגנים על גבי הכרומוזום. סנטימורגן תורשה מיפוי גנטי תאחיזה לא שוויונית מדיה וקבצים בנושא תאחיזה בוויקישיתוף פרקים בגנטיקה: תאחיזה ורקומבינציה הצמדה (גנטיקה), דף שער בספרייה הלאומית כל הנאמר לגבי שחלוף וזהות הוא בהתחשבות בשני הלוקוסים המדוברים בלבד.