Интеракција неалеличних гена: врсте и облици

Пренос карактеристика од генерације до генерације је резултат интеракције између различитих гена. Какав је ген, и који су типови интеракције између њих?

Шта је ген?

Под геном тренутно, мислимјединице преноса наследних информација. Гени се налазе у ДНК и формирају његове структуралне регионе. Сваки ген је одговоран за синтезу одређеног протеинског молекула, који одређује манифестацију одређене особине код људи.

Сваки ген има неколико подврста или алела,који узрокују разне симптоме (на пример, браон боје ока изазива доминантни алел гена, док је плава боја рецесивни знак). Алеле се налазе у истим областима хомологних хромозома, а пренос одређеног хромозома узрокује манифестацију одређене особине.

Сви гени међусобно комуницирају. Постоји неколико врста њихове интеракције - алелични и неалилни. Сходно томе, издваја се интеракција алелних и неалеличних гена. Шта су они различити једни од других и како се они манифестују?

Историја открића

Пре него што су откривене врсте интеракцијенеалелични гени, сматрало се да је могућа само потпуна доминација (ако постоји доминантан ген, онда ће се симптом манифестовати, али ако не, онда неће постојати знак). Доминација доктрине алелне интеракције, која је дуго била главна догма генетике. Доминација је темељито истраживана, а откривени су његови типови, као што су потпуна и непотпуна доминација, кодомација и наддоминантност.

Сви ови принципи били су предмет првог менделијанског закона који се односио на јединственост хибрида прве генерације.

Са даљим посматрањем и истраживањемЗапажено је да се сви знакови не прилагођавају теорији доминације. Уз дубљу студију доказано је да не само исти гени утичу на манифестацију особине или групе својстава. На тај начин су откривени облици интеракције неалаличних гена.

Реакције између гена

Као што је речено, дуго времена доктрина је превладала.о доминантном наследству. У овом случају дошло је до алелне интеракције у којој се особина манифестовала само у хетерозиготном стању. Након откривања различитих облика интеракције неалаличних гена, научници су могли да објасне претходно необјашњиве врсте наслеђивања и одговоре на многа питања.

Утврђено је да је регулација гена директнозависи од ензима. Ови ензими дозвољавају гени да реагују на различите начине. У исто време, интеракција алелних и неалаличних гена настављена је према истим принципима и шемама. Ово је довело до закључка да наслеђивање не зависи од услова у којима гени комуницирају, а узрок атипичног преноса карактера лежи у самим геномима.

Непалска интеракција је јединствена, што омогућава добијање нових комбинација знакова, узрокујући нови степен опстанка и развоја организама.

Ноналеални гени

Не-алеле су они гени на којима се локализујеразличите локације не-хомологних хромозома. Они имају исту функцију синтезе, али кодирају формирање различитих протеина који узрокују различите знакове. Такви гени, реагујући једни са другима, могу изазвати развој особина у неколико комбинација:

• Један знак ће бити захваћен интеракцијама неколико гена који су потпуно различити у структури.
• Неколико особина зависиће од једног гена.

Реакције између ових гена су нешто компликованије него код алелне интеракције. Међутим, свака од ових реакција има своје карактеристике и особине.

Које су врсте интеракција неалаличних гена?

• Епистазе
• Полимер.
• Комплементарност.
• Гени модификатора дејства.
• Плеиотропска интеракција.

Свака од ових врста интеракције има своје јединствене особине и манифестује се на свој начин.

Неопходно је зауставити више детаља о сваком од њих.

Епистазе

Ова интеракција неалалних гена - епистаза- примећује се у случају када један гене потискује активност другог (супресорски ген се назива епистатички, а потиснути ген се назива хипостатички ген).

Реакција између ових гена може битидоминантан и рецесиван. Доминантна епистаза се примећује када епистатски ген (обично означен словом И, ако нема спољну, фенотипску манифестацију) потискује хипостатички ген (обично означен као Б или б). Рецесивна епистаза се примећује када рецесивни алел епистатског гена инхибира манифестацију било којег алела хипостатичног гена.

Фенотипско цепање, саСвака од врста ових интеракција је такође различита. У случају доминантне епистазе, следећа слика се чешће примећује: у другој генерацији, према фенотиповима, раздвајање ће бити следеће: 13: 3, 7: 6: 3 или 12: 3: 1. Све зависи од тога који гени се конвергирају.

Са поновљеном епистасом, раздвајање је: 9: 3: 4, 9: 7, 13: 3.

Комплементарност

Интеракција неалаличних гена, у којима се, када се комбинују доминантни алели неколико особина, формира нови, до сада невидљиви фенотип, зове се комплементарност.

На пример, најчешће се ова врста реакције између гена јавља у биљкама (нарочито бубуљицама).

Ако биљни генотип има доминантни алел А или Б, тада биљка добија сферни облик. Ако је генотип рецесиван, онда је облик фетуса обично издужен.

У присуству два у генотипу истовременодоминантна алела (А и Б) бундева добија дискоидни облик. Ако се, међутим, изврши даље прелазак (тј., Да се ​​ова интеракција неалектичних гена настави чистом линијом бундеве), онда у другој генерацији може се добити 9 особа са облику диска, 6 са сферичком и једном издвојеном бундевом.

Овакав прелаз дозвољава добијање нових, хибридних облика биљака са јединственим својствима.

Код људи ова врста интеракције узрокује нормалан развој слуха (један ген - развој кохлеје, други - слушни нерв), а ако постоји само једна доминантна особина, манифестација је глувоћа.

Полимер

Често, основа манифестације особине није присуство доминантног или рецесивног алела гена, већ њихов број. Интеракција неалалних гена - полимера - је пример такве манифестације.

Полимерна дејства гена се могу појавитикумулативни (кумулативни) ефекат или без њега. Кад је кумулативан, степен манифестације особине зависи од опште гене интеракције (што више гена, јача је особина). Са сличним ефектом, потомство је подељено на следећи начин: 1: 4: 6: 4: 1 (тежина особине се смањује, то јест, у једном примерку, особина је максимално изратена, у другим случајевима, његово нестајање се примећује све док не нестане у потпуности).

Ако се не примећује кумулативна акција, ондаманифестација особине зависи од доминантних алела. Ако постоји бар један такав алел, знак ће се догодити. Са овим ефектом, раздвајање у потомству се наставља у омјеру од 15: 1.

Ефекат гена модификатора

Интеракција неалаличних гена, контролисана акцијом модификатора, релативно је ретка. Пример такве интеракције је следећи:

• На пример, постоји ген Д за који је одговоранинтензитет боје. У доминантном стању, овај ген регулише појаву боје, а формирање понављајућег генотипа за овај ген, чак и ако постоје други гени који директно контролишу боју, показаће "ефекат разблажења боје", који се често примећује код млечних белих мишева.
• Други пример сличне реакције јепојављивање спотова на телу животиња. На пример, постоји ген Ф, чија главна функција је униформност боје вуне. Када се формира рецесивни генотип, вуна ће бити необично обојена, са појавом, на пример, белих тачака у одређеној области тела.

Таква интеракција неалаличних гена код људи је прилично ретка.

Плеиотропија

Са овом врстом интеракције један ген регулише манифестацију или утиче на степен експресије другог гена.

Код животиња, плеиотропија се манифестовала на следећи начин:

• Код мишева, пример плеиотропизма јепатуљасти. Уочено је да приликом преласка на фенотипски нормалне мишеве у првој генерацији, сви мишеви били су патулирани. Закључено је да патуљак изазива рецесивни ген. Рекесивни хомозиготи су престали да расте, а неразвијеност њихових унутрашњих органа и жлезди је примећена. Овај ген патуљасти утицао је на развој хипофизе у мишевима, што је довело до смањења синтезе хормона и изазвало све последице.
• Платинум бојење у лисицама. У овом случају, плеиотропија се манифестовала као смртоносни ген који је током формирања доминантног хомозигота изазвао смрт ембриона.
• Код људи, плеиотропска интеракција је приказана применом фенилкетонурије, као и синдрома Марфана.

Улога нелегалне интеракције

У еволуционом смислу, сви наведени типовиИнтеракције неалалних гена играју важну улогу. Нове комбинације гена проузрокују појаву нових знакова и својстава живих организама. У неким случајевима, ови знаци доприносе опстанку организма, у другом - напротив, они изазивају смрт оних појединаца који ће значајно издвојити међу својим врстама.

Неалелична интеракција гена је широкакористи се у узгојној генетици. Неке врсте живих организама спасене су због сличне рекомбинације гена. Друге врсте стичу особине које су високо вредноване у савременом свету (на примјер, узгој нове врсте животиња са више издржљивости и физичке снаге од својих родитеља).

У току је рад на коришћењу ових врста наслеђа код људи како би се искључиле негативне особине људског генома и створили нови генотип без дефекта.