Mange av oss har hørt om dominante og recessive gener - noen kjeder av nukleotider skjult i genomet vårt som er ansvarlige for arvelige egenskaper. Hvordan samhandler de med hverandre? Hva er dominans og hvordan skjer det? Hvorfor blir ikke recessive alleler alltid undertrykt av dominerende? Disse spørsmålene har opptatt forskere siden oppdagelsen av gener.
Forskningshistorikk
Samspillet mellom alleler har alltid vært av stor interesse for genetikere. I løpet av forskningen ble det funnet at det finnes ulike typer geninteraksjon – fullstendig dominans, overdominans, multippel allelisme, ufullstendig dominans og kodominans.
Med rette k alt faren til moderne genetikk, var Gregor Mendel den første som ble interessert i lovene for overføring av arvelige egenskaper. I løpet av sine berømte eksperimenter på hybridisering av erteplanter, la Mendel merke til at kryssing av gule og grønne erter ikke resulterte i en mellomliggende egenskap. I det førstegenerasjon, alle ertene var gule. Mendel selv kunne da ikke forklare resultatene av sitt strålende eksperiment. Det teoretiske grunnlaget dukket opp mye senere, etter gjenopplivingen av interessen for genetikk og oppdagelsen av den elementære arveenheten - genet. Det avhenger av ham fargen på erten, formen på nesen, fargen på øynene, høyden, tilstedeværelsen av arvelige sykdommer hos mennesker.
La oss gå tilbake til Mendels eksperiment. A-genet er ansvarlig for den gule fargen på ertene, og a-genet for den grønne fargen. Ved kryssing av to forskjellige rene linjer vil delingen være som følger:
R: AA x aa
F1: Aa Aa Aa Aa
Til tross for at det i genotypen til alle de resulterende plantene var et gen for både gult og grønt, var det til slutt bare gult som dukket opp. Med andre ord, den dominerende egenskapen overdøvet den recessive fullstendig. På samme måte ble formen på erter arvet - glatt seiret over rynkete. Det er dette eksemplet som viser genernes fullstendige dominans - undertrykkelsen av den recessive egenskapen av den dominerende egenskapen i nærvær av dem begge i genotypen.
Eksempler på fullstendig dominans
Kryssing av planter i forskjellige farger er ikke det eneste området hvor fullstendig dominans vises. Eksempler på denne typen interaksjon kan også nevnes fra feltet menneskelig genetikk: hvis en av foreldrene har brune øyne, den andre har blå øyne, og begge er homozygote for disse egenskapene, vil alle barn ha brune øyne.
Tilsvarende tilstedeværelsen av Rh-faktoren, polydaktyli,fregner, mørk hårfarge. Alle disse egenskapene er dominerende og vil ikke tillate at en recessiv fenotype vises.
Full dominans er av stor betydning ved arv av genetiske sykdommer. De fleste av dem (Tay-Sachs sykdom, Urbach-Wite sykdom, Gunthers sykdom) arves på en autosomal recessiv måte, det vil si at hvis genotypen inneholder et norm alt (dominant) gen, vil ikke mutantallelen manifestere seg.
Om ufullstendig dominans
Ufullstendig dominans er en av typene geninteraksjon som ofte finnes i naturen. Med den blir det recessive allelet ikke fullstendig undertrykt av det dominerende, og en ny, mellomliggende egenskap dukker opp i fenotypen. Et slående eksempel på ufullstendig dominans er fargingen av kosmosblomster. Hvis du krysser en rød plante med en hvit, vil fenotypedelingen i første generasjon være som følger: 1 (AA): 2 (Aa): 1 (aa). Det vil si at en blomst vil være rød, en hvit og to rosa. Sistnevnte er et eksempel på ufullstendig dominans, siden den dominerende egenskapen, rød, ikke helt undertrykte den recessive. Som et resultat manifesteres påvirkningen av begge genene i kroppen.
Ufullstendig dominans er typisk ikke bare for cosmea, men også for mange andre blomster: snapdragons, tulipaner, nelliker.
Overdomination
Overdominans er en interessant og litt paradoksal type geninteraksjon, der det dominerende genet i fenotypen til en heterozygot organisme (BB) manifesterer seg mer intenst enn i fenotypen til en homozygot (BB). Overdominans forekommer ikke i naturenofte som fullstendig dominans. Et eksempel er en mutasjon i HBB-genet, som reduserer risikoen for å få malaria.
Meddominans
Det finnes flere andre interessante typer geninteraksjon, og en av dem er co-dominans. I dette tilfellet maskerer eller undertrykker ikke det dominante allelet det recessive, og begge trekkene manifesterer seg til en viss grad i fenotypen.
Den enkleste måten å forstå fenomenet meddominans på er eksemplet med rød-hvite blomster av rhododendron, eller nattskjønnhet. Denne fargen oppnås ved å krysse røde og hvite blomster, og selv om det røde pigmentet er dominerende, overdøver det ikke allelen som er ansvarlig for den hvite fargen. Slik oppnås uvanlige tofargede blomster med Aa-genotypen.
Et eksempel på kodominans er mekanismen for arv av blodgrupper. La en av foreldrene ha den andre blodgruppen (IAIA), og den andre har den tredje (IВ IB), så vil barnet ha en fjerde gruppe, som ikke ligger mellom andre og tredje, med genotypen IA IB.
