Interakcija nealenskih genov: vrste in oblike

Prenos značilnosti od generacije do generacije je posledica interakcije med različnimi geni. Kaj je gen, in kakšne so medsebojne interakcije med njimi?

Kaj je gen?

Pod genomom v tem trenutku mislimo na enoto prenosa dednih informacij. Gene najdemo v DNK in oblikujemo njegove strukturne regije. Vsak gen je odgovoren za sintezo določene beljakovinske molekule, ki določi manifestacijo določene lastnosti pri ljudeh.

Vsak gen ima več podvrst ali alelov, ki povzročajo različne simptome (npr barva leska oči s prevladujočim alel gena pa modro povzročil je recesivna lastnost). Alleles se nahajajo na istih območjih homologni kromosomi, in prenos določenega kromosoma povzroči manifestacijo določene lastnosti.

Vsi geni medsebojno komunicirajo. Obstaja več vrst njihovih interakcij - aleličnih in nealilni. V skladu s tem se izloča interakcija alelnih in nealilni rež. Katere so drugačne in kako se kažejo?

Zgodovina odkritja

Preden so odkrili vrste interakcij nealenskih genov, se je štelo, da je le to popolna prevlada (če obstaja prevladujoči gen, se bo pojavil znak, če ne, potem indikacija ne bo prikazana). Prevlada doktrine alelne interakcije, ki je bila dolgo časa glavna dogma genetike. Dominiraštvo je bilo preučeno in njegove vrste so bile odkrite, tako polne kot nepopolne dominacija, kodominacija in nadomešanost.

Vsa ta načela so predmet prve Mendelov zakon, ki se nanašajo na enotnost hibridov prve generacije.

Z nadaljnjim opazovanjem in raziskavami je bilo ugotovljeno, da niso bili vsi znaki prilagojeni teoriji prevladujočega položaja. Z globlje študijo je bilo dokazano, da ne vplivajo samo na iste gene na manifestacijo lastnosti ali lastnosti. Tako so odkrili oblike interakcij nealenskih genov.

Reakcije med geni

Kot je bilo rečeno, prevladujoča doktrina dediščine je prevladovala že dolgo. V tem primeru je prišlo do alelične interakcije, pri kateri se je simptom manifestiral le v heterozigotnem stanju. Po odkritju različnih oblik interakcij nealenskih genov so znanstveniki lahko razložili prej nepojasnjene vrste dedovanja in dobili odgovore na številna vprašanja.

Ugotovljeno je bilo, da je genska regulacija neposredno odvisna od encimov. Ti encimi so genom omogočili drugače reagirati. Interakcija alelnih in nealilnih genov se je nadaljevala v skladu z enakimi načeli in shemami. To je privedlo do sklepa, da dedovanje ni odvisno od pogojev, v katerih geni interakcijo, in razlog za atipični prenos lastnosti leži v samih genih.

Nealensko interakcija je edinstvena, kar nam omogoča pridobivanje novih kombinacij značilnosti, ki povzročajo novo stopnjo preživetja in razvoja organizmov.

Nealilni geni

Nealilni so tisti geni, ki so lokalizirani na različnih področjih negomolognih kromosomov. Sintezno funkcijo imajo, vendar kodirajo tvorbo različnih proteinov, ki povzročajo različne znake. Takšni geni, ki reagirajo med seboj, lahko povzročijo nastanek simptomov v več kombinacijah:

• En znak bo posledica interakcije več, popolnoma drugačnih v strukturi genov.
• Nekaj ​​simptomov bo odvisno od enega gena.

Reakcije med temi geni potekajo nekoliko bolj zapleteno kot v primeru alelne interakcije. Vendar ima vsaka od teh vrst reakcij svoje lastnosti in posebnosti.

Kakšne so vrste interakcij nealeničnih genov?

• Epistaze.
• Polimerija.
• Komplementarnost.
• Dejanje spreminjanja genov.
• Pleiotropna interakcija.

Vsaka od teh vrst interakcij ima svoje edinstvene lastnosti in se manifestira na svoj način.

O vsaki izmed njih je treba podrobneje prebivati.

Epistaze

Ta reakcija nonallelic geni - epistaze - opazili v primeru, ko en gen zatre aktivnost drugi (supresijo gena imenujemo epistatic in quenchable - gipostatichnogo gen).

Reakcija med temi geni je lahko prevladujoča in recesivna. Prevladujoč epistaze opazili pri epistatic gen (običajno označena s črko I, če ni zunanjega izražanje fenotipa) zavira hypostatic gena (to je običajno označena v ali b). Recesiven epistaze pojavi, ko je recesiven alel epistatic gen inhibira ekspresijo koli genskih alelov gipostaticheskogot.

Razdelitev glede na fenotipsko lastnost, z vsako od teh vrst interakcij, je prav tako drugačna. Ko prevladujoči epistaze pogosto opazili po vzorcu: druga generacija separacijskih fenotipov je, kot sledi - 13: 3, 7: 6: 3 ali 12: 3: 1. Vse je odvisno od tega, kateri geni se zbližujejo.

S ponavljajočo epistazo je delitev 9: 3: 4, 9: 7, 13: 3.

Komplementarnost

Interakcija niso alelne gene, kjer, kadar združujejo več značilnosti prevladujoče alele oblikovanih novih doslej fenotip ni bila odkrita, se imenuje dopolnjevanje.

Na primer, najpogosteje se ta vrsta reakcije med geni pojavlja v rastlinah (zlasti v bučah).

Če v rastlinskem genotipu obstaja prevladujoči alel A ali B, ima zelenjava kroglo obliko. Če je genotip vzajemen, je oblika ploda običajno podolgovata.

V prisotnosti dveh dominantna genotipov obeh alelov (A in B) bučno pridobi ploščato obliko. Če nadalje ravnanje hibridizacija (to je, da nadaljujemo to interakcijo nonallelic gene buče neto linije), lahko druga generacija pridobijo iz 9 živali diskoidni oblika 6 - sferične in eno bučno podolgovate oblike.

Takšen prehod omogoča pridobivanje novih, hibridnih oblik rastlin z edinstvenimi lastnostmi.

Pri ljudeh, ta vrsta interakcije povzroča normalen razvoj sluha (enega gena - razvoj polž, drugi - za slušni živec), in če je le ena dominantna lastnost kaže gluhost.

Polimerija

Pogosto za podlago za manifestacijo znaka ni prisotnost prevladujočega ali recesivnega alela gena, ampak njihovo število. Interakcija nealeničnih genov - polimer - je primer take manifestacije.

Polimerne učinka geni lahko nadaljuje s kumulativno (dodatka) učinkom ali brez nje. Ko Stopnja kopičenja simptomov značilnih odvisna od skupnega interakciji gena (več genov, bolj izrazit prikaz). Potomci s takšnim učinkom je razdeljen na naslednji način: - 1: 4: 6: 4: 1 (stopnja značilnih zmanjša, to je na enem posameznem funkcijo maksimalno izražen, v drugih pa opazimo ekstinkcijo do popolnega izginotja).

Če ni opaziti nobenega kumulativnega učinka, je manifestacija značaja odvisna od prevladujočih alelov. Če obstaja vsaj en tak alel, bo simptom potekal. S tem učinkom se cepitev v potomstvu nadaljuje v razmerju 15: 1.

Aktivacija genov modifikatorjev

Interakcija nealenskih genov, ki jo nadzira delovanje modifikatorjev, je relativno redka. Primer takšne interakcije je naslednji:

• Na primer, za intenzivnost barve je odgovoren gen D. Prevladujoči država, gen ureja videz barve, medtem ko je pri oblikovanju retsissivnogo genotipa tega gena, čeprav obstajajo tudi drugi geni, ki nadzorujejo neposredno barve bodo prikazani "učinek redčenje barve", ki je pogosto opaziti pri miših mlečno-bele barve.
• Drug primer takega odziva je pojav opazovanja na telesu živali. Na primer, obstaja gen G, katerega glavna funkcija je enotnost barvanja volne. Ko se oblikuje recesivni genotip, je volna obarvana neenakomerno, na videz, na primer, belih pik na eni ali drugi površini telesa.

Takšna interakcija nealeničnih genov pri ljudeh je precej redka.

Pleiotropija

S to vrsto interakcij en gen regulira manifestacijo ali vpliva na stopnjo izražanja drugega gena.

Pri živalih se je pleiotropija izkazala na naslednji način:

• Pri miših je primer pleiotropije pritlikav. Ugotovljeno je bilo, da so pri parjenju fenotipsko normalne miši v prvi generaciji vse miši izkazale za dwarf. Ugotovljeno je bilo, da greben povzroči recesivni gen. Rekesivni homozigoti so prenehali rasti, njihovi notranji organi in žleze pa niso bili razviti. Ta gen gripe je vplival na razvoj hipofize v miših, kar je povzročilo zmanjšanje sinteze hormonov in povzročilo vse posledice.
• Platinasta barva v lisicah. Pleiotropija se je v tem primeru izkazala s smrtonosnim genom, ki je med nastankom dominantnega homozigota povzročil smrt zarodkov.
• Pri ljudeh se pleiotropska interakcija kaže na primer fenilketonurije in tudi Marfanov sindrom.

Vloga ne-alelne interakcije

V evolucijskem načrtu igrajo pomembno vlogo vse zgoraj omenjene vrste interakcij nealenskih genov. Nove kombinacije genov povzročajo nastanek novih znakov in lastnosti živih organizmov. V nekaterih primerih ti znaki prispevajo k preživetju organizma, v drugih - nasprotno, povzročijo smrt tistih posameznikov, ki se bodo bistveno razlikovali od njihove vrste.

V vzrejni genetiki se pogosto uporablja nealaktična interakcija genov. Nekatere vrste živih organizmov preživijo zaradi podobne genske rekombinacije. Druge vrste pridobili lastnosti, ki so zelo cenjene v sodobnem svetu (npr odprava nove pasme živali, ki imajo večjo vzdržljivost in fizično moč od svojih nadrejenih posameznikov).

Delo poteka na uporabi teh vrst dedovanja pri ljudeh, da bi odstranili negativne znake človeški genom in ustvarjanje novega genotipa brez napak.