Centimorgan

Qué es el centimorgan

El centimorgan no mide una distancia física propiamente dicha, sino una probabilidad. Si dos marcadores genéticos situados en el mismo cromosoma se separan por recombinación en el 1 % de las meiosis observadas, se dice que están a un centimorgan de distancia. La denominación honra al genetista estadounidense Thomas Hunt Morgan (1866-1945), Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1933 por demostrar que los genes se disponen linealmente en los cromosomas. Fue J. B. S. Haldane quien propuso el nombre de la unidad y estableció en 1919 la función de mapa que relaciona frecuencia de recombinación con distancia genética, corrigiendo el efecto de los entrecruzamientos dobles.

Una precisión habitual en los textos de genética: el prefijo centi- no significa aquí la centésima parte de un "morgan" como unidad independiente. El centimorgan es una unidad indivisible, equivalente a lo que en la literatura anglosajona se llama map unit (m.u.).

De la mosca del vinagre a los mapas del genoma humano

Morgan trabajó con la mosca Drosophila melanogaster en la célebre Fly Room de la Universidad de Columbia, un laboratorio que su alumno Alfred Sturtevant describió como desordenado y minúsculo. Fue precisamente Sturtevant quien, en 1913, elaboró el primer mapa genético de la historia con seis genes del cromosoma X de Drosophila, expresando las distancias en unidades de recombinación.

El concepto se trasladó décadas después al genoma humano. Los mapas de ligamiento genético construidos durante el Proyecto Genoma Humano emplearon el centimorgan como medida, y fueron decisivos para localizar genes responsables de enfermedades hereditarias como la fibrosis quística o la distrofia muscular de Duchenne. Hoy conviven con los mapas físicos, que expresan distancias en pares de bases, pero siguen siendo la referencia cuando lo que importa es la probabilidad de que dos marcadores se hereden juntos o se separen por entrecruzamiento.

Relación entre centimorgan y distancia física

La correspondencia aproximada de 1 cM a un millón de pares de bases (1 Mb) en el genoma humano es solo un promedio. Hay regiones donde la tasa de recombinación es muy superior a la media (los llamados hotspots de recombinación) y otras donde apenas se producen entrecruzamientos. El centrómero, por ejemplo, presenta tasas de recombinación muy bajas, lo que comprime la distancia en centimorgans si se la compara con la distancia física. En los extremos del cromosoma ocurre lo contrario. La distribución desigual de la recombinación a lo largo de los cromosomas hace que el mapa genético no sea una simple reducción a escala del mapa físico.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene el nombre centimorgan?

Del apellido de Thomas Hunt Morgan, el genetista que demostró la disposición lineal de los genes en los cromosomas usando Drosophila melanogaster. El nombre fue propuesto por J. B. S. Haldane.

¿Un centimorgan indica una distancia en metros o en pares de bases?

No. Indica una probabilidad de recombinación, no una longitud física. Que 1 cM equivalga a aproximadamente 1 Mb en el genoma humano es un promedio útil, pero la correspondencia real varía mucho de una región cromosómica a otra.

¿Para qué se usan los centimorgans en medicina?

Se emplean en la construcción de mapas de ligamiento que permiten localizar genes asociados a enfermedades hereditarias. Si un marcador genético conocido y un gen de enfermedad se heredan juntos con alta frecuencia, la distancia entre ambos, medida en centimorgans, es pequeña, lo que acota la búsqueda del gen causal en el cromosoma.

¿Es lo mismo centimorgan que unidad de mapa?

Sí. Ambos términos designan la misma magnitud: una frecuencia de recombinación del 1 %. La abreviatura m.u. (del inglés map unit) y cM son intercambiables en la literatura genética.

Referencias

1. National Human Genome Research Institute (NHGRI). Centimorgan.
2. National Human Genome Research Institute (NHGRI). Hoja de datos del mapeo genético.
3. Fundación Instituto Roche. Glosario de genética: centimorgan.
4. National Human Genome Research Institute (NHGRI). Cartografía genética.