Die oordrag van eienskappe van geslag tot geslag is te wyte aan die interaksie tussen verskillende gene. Wat is 'n geen, en wat is die tipes interaksie tussen hulle?
Wat is 'n geen?
Onder die geen op die oomblik, beteken hulle die eenheid van oordrag van oorerflike inligting. Gene is in DNS geleë en vorm die strukturele dele daarvan. Elke geen is verantwoordelik vir die sintese van 'n spesifieke proteïenmolekule, wat die manifestasie van 'n bepaalde eienskap in mense bepaal.
Elke geen het verskeie subspesies of allele, wat 'n verskeidenheid eienskappe veroorsaak (bruin oë is byvoorbeeld te wyte aan die dominante alleel van die geen, terwyl blou 'n resessiewe eienskap is). Allele is in dieselfde streke van homoloë chromosome geleë, en die oordrag van een of ander chromosoom veroorsaak die manifestasie van een of ander eienskap.
Alle gene is in wisselwerking met mekaar. Daar is verskeie tipes van hul interaksie - allelies en nie-allelies. Gevolglik is die interaksiealleliese en nie-alleliese gene. Hoe verskil hulle van mekaar en hoe manifesteer hulle hulself?
Ontdekkinggeskiedenis
Voordat die tipes interaksie van nie-alleliese gene ontdek is, is daar algemeen aanvaar dat slegs volledige dominansie moontlik is (as daar 'n dominante geen is, dan sal die eienskap verskyn; as dit afwesig is, dan sal daar geen eienskap wees nie). Die leerstelling van alleliese interaksie, wat vir 'n lang tyd die hoofdogma van genetika was, het geseëvier. Dominansie is omvattend nagevors en tipes soos volledige en onvolledige dominansie, ko-dominansie en oor-dominansie is ontdek.
Al hierdie beginsels was onderhewig aan Mendel se eerste wet, wat die eenvormigheid van eerste-generasie basters bepaal het.
Na verdere waarneming en navorsing, is opgemerk dat nie alle tekens by die dominansieteorie aangepas het nie. Met 'n dieper studie is bewys dat nie net dieselfde gene die manifestasie van 'n eienskap of groep eienskappe beïnvloed nie. So is vorme van interaksie van nie-alleliese gene ontdek.
Reaksies tussen gene
Soos al gesê is, het die leerstelling van dominante erfenis lank gegeld. In hierdie geval het 'n allele interaksie plaasgevind, waarin die eienskap homself slegs in die heterosigotiese toestand gemanifesteer het. Nadat verskeie vorme van interaksie van nie-alleliese gene ontdek is, kon wetenskaplikes tot dusver onverklaarde tipes oorerwing verduidelik en antwoorde op baie vrae kry.
Daar is gevind dat geenregulering direk van ensieme afhanklik was. Hierdie ensieme het gene toegelaat om anders te reageer. Terselfdertyd het die interaksie van alleliese en nie-alleliese gene volgens dieselfde beginsels en patrone verloop. Dit het gelei tot die gevolgtrekking dat oorerwing nie afhang van die toestande waarin gene interaksie het nie, en die rede vir die atipiese oordrag van eienskappe lê in die gene self.
Nie-alleliese interaksie is uniek, wat dit moontlik maak om nuwe kombinasies van eienskappe te verkry wat 'n nuwe graad van oorlewing en ontwikkeling van organismes bepaal.
Nie-alleliese gene
Nie-allelies is daardie gene wat in verskillende dele van nie-homoloë chromosome gelokaliseer is. Hulle het een sintesefunksie, maar hulle kodeer die vorming van verskeie proteïene wat verskillende tekens veroorsaak. Sulke gene, wat met mekaar reageer, kan die ontwikkeling van eienskappe in verskeie kombinasies veroorsaak:
- Een eienskap sal te wyte wees aan die interaksie van verskeie heeltemal verskillende gene.
- Veelvuldige eienskappe sal van een geen afhang.
Reaksies tussen hierdie gene is ietwat meer ingewikkeld as met allele interaksie. Elkeen van hierdie tipe reaksies het egter sy eie kenmerke en kenmerke.
Wat is die tipes interaksie van nie-alleliese gene?
- Epistasis.
- Polymeria.
- komplementariteit.
- Die werking van modifiseerder-gene.
- Pleiotropiese interaksie.
Almalvan hierdie tipe interaksie het sy eie unieke eienskappe en manifesteer homself op sy eie manier.
Ons moet in meer besonderhede by elkeen van hulle stilstaan.
Epistasis
Hierdie interaksie van nie-alleliese gene - epistase - word waargeneem wanneer een geen die aktiwiteit van 'n ander onderdruk (die onderdrukkende geen word 'n epistatiese genoem, en die onderdrukte geen word 'n hipostatiese geen genoem).
Die reaksie tussen hierdie gene kan dominant of resessief wees. Dominante epistase word waargeneem wanneer die epistatiese geen (gewoonlik aangedui deur die letter I, indien dit nie 'n eksterne, fenotipiese manifestasie het nie) die hipostatiese geen onderdruk (dit word gewoonlik aangedui as B of b). Resessiewe epistase vind plaas wanneer die resessiewe alleel van die epistatiese geen die uitdrukking van enige van die allele van die hipostatiese geen inhibeer.
Verdeling volgens die fenotipiese eienskap, met elk van hierdie tipe interaksies, is ook anders. Met dominante epistase word die volgende prentjie meer dikwels waargeneem: in die tweede generasie, volgens fenotipes, sal die verdeling soos volg wees - 13:3, 7:6:3 of 12:3:1. Dit hang alles af van watter gene konvergeer.
Met resessiewe epistase is die verdeling: 9:3:4, 9:7, 13:3.
komplementariteit
Die interaksie van nie-alleliese gene, waarin, wanneer dominante allele van verskeie eienskappe gekombineer word, 'n nuwe, tot dusver onsigbare fenotipe gevorm word, en word komplementariteit genoem.
Byvoorbeeld, hierdie tipe reaksie tussen gene is die algemeenste in plante (veral pampoene).
As die genotipe van die plant 'n dominante alleel A of B het, kry die groente 'n sferiese vorm. As die genotipe resessief is, dan is die vorm van die fetus gewoonlik verleng.
As daar twee dominante allele (A en B) terselfdertyd in die genotipe is, word die pampoen skyfvormig. As ons aanhou kruis (d.w.s. voortgaan met hierdie interaksie van nie-alleliese gene met pampoene van 'n suiwer lyn), dan kan jy in die tweede generasie 9 individue kry met 'n skyfvormige vorm, 6 met 'n sferiese vorm en een verlengde pampoen.
Sulke kruisteling laat jou toe om nuwe, hibriede vorms van plante met unieke eienskappe te kry.
By mense veroorsaak hierdie tipe interaksie die normale ontwikkeling van gehoor (een geen vir die ontwikkeling van die koglea, die ander vir die gehoorsenuwee), en in die teenwoordigheid van slegs een dominante eienskap, kom doofheid voor.
Polymeria
Dikwels is die manifestasie van 'n eienskap nie gebaseer op die teenwoordigheid van 'n dominante of resessiewe alleel van 'n geen nie, maar op hul getal. Die interaksie van nie-alleliese gene - polimeria - is 'n voorbeeld van so 'n manifestasie.
Die polimeriese werking van gene kan voortgaan met 'n kumulatiewe (kumulatiewe) effek of daarsonder. Tydens kumulasie hang die mate van manifestasie van 'n eienskap af van die algehele geeninteraksie (hoe meer gene, hoe meer uitgespreek die eienskap). Die nageslag met 'n soortgelyke effek word soos volg verdeel - 1: 4: 6: 4: 1 (die graad van uitdrukking van die eienskap neem af, d.w.s. in een individu word die eienskap maksimaal uitgespreek, in ander word die uitsterwing daarvan waargeneem tot volledige verdwyning).
As geen kumulatiewe aksie waargeneem word nie, dandie manifestasie van 'n eienskap hang af van dominante allele. As daar ten minste een so 'n alleel is, sal die eienskap plaasvind. Met 'n soortgelyke effek vind splitsing in die nageslag plaas in 'n verhouding van 15:1.
Die werking van modifiseerdergene
Die interaksie van nie-alleliese gene, wat deur die werking van wysigers beheer word, is relatief skaars. 'n Voorbeeld van so 'n interaksie is soos volg:
- Daar is byvoorbeeld 'n D-geen wat verantwoordelik is vir kleurintensiteit. In die dominante toestand reguleer hierdie geen die voorkoms van kleur, terwyl in die vorming van 'n resessiewe genotipe vir hierdie geen, selfs al is daar ander gene wat direk kleur beheer, die "kleurverdunningseffek" sal verskyn, wat dikwels waargeneem word in melkwit muise.
- Nog 'n voorbeeld van so 'n reaksie is die voorkoms van kolle op die liggaam van diere. Daar is byvoorbeeld die F-geen, waarvan die hooffunksie die eenvormigheid van wolkleuring is. Met die vorming van 'n resessiewe genotipe sal die jas oneweredig gekleur word, met die voorkoms van byvoorbeeld wit kolle in een of ander area van die liggaam.
So 'n interaksie van nie-alleliese gene by mense is redelik skaars.
Pleiotropie
In hierdie tipe interaksie reguleer een geen die uitdrukking of beïnvloed die mate van uitdrukking van 'n ander geen.
By diere het pleiotropie hom soos volg gemanifesteer:
- In muise is dwerggroei 'n voorbeeld van pleiotropie. Daar is waargeneem dat wanneer fenotipies normale muise gekruis wordIn die eerste generasie het alle muise geblyk dwerg te wees. Daar is tot die gevolgtrekking gekom dat dwerggroei deur 'n resessiewe geen veroorsaak word. Resessiewe homosigote het opgehou groei, hul interne organe en kliere was onderontwikkel. Hierdie dwergisme-geen het die ontwikkeling van die pituïtêre klier by muise beïnvloed, wat gelei het tot 'n afname in hormoonsintese en al die gevolge veroorsaak het.
- Platinumkleur in jakkalse. Pleiotropie is in hierdie geval gemanifesteer deur 'n dodelike geen, wat, wanneer 'n dominante homosigoot gevorm is, die dood van embrio's veroorsaak het.
- By mense is 'n pleiotropiese interaksie in fenielketonurie sowel as Marfan se sindroom getoon.
Die rol van nie-alleliese interaksies
In evolusionêre terme speel al die bogenoemde tipes interaksie van nie-alleliese gene 'n belangrike rol. Nuwe geenkombinasies veroorsaak die verskyning van nuwe kenmerke en eienskappe van lewende organismes. In sommige gevalle dra hierdie tekens by tot die oorlewing van die organisme, in ander, inteendeel, veroorsaak dit die dood van daardie individue wat aansienlik van hul spesie sal uitstaan.
Nie-alleliese interaksie van gene word wyd gebruik in teelgenetika. Sommige spesies lewende organismes word bewaar as gevolg van sulke geen-rekombinasie. Ander spesies verkry eienskappe wat hoog aangeslaan word in die moderne wêreld (byvoorbeeld om 'n nuwe dierras te teel met groter stamina en fisiese krag as sy ouers).
Daar word gewerk aan die gebruik van hierdie tipe oorerwing by mense omnegatiewe eienskappe uit die menslike genoom uit te skakel en 'n nuwe, defekvrye genotipe te skep.
