Interacțiunea nonallelic tipuri și forme de gene

Caracteristicile de transmisie ale generațiilor, datorită interacțiunii dintre o varietate de gene. Ce este o genă, și care au, de asemenea, interacțiuni între ele?

Ce este o genă?

Sub genomul implica in prezent unitate de transmitere a informației genetice. Genele gasite in ADN-ul și porțiunile sale formă structurală. Fiecare genă este responsabilă pentru sinteza unei molecule de proteine ​​specifice, care determină expresia unei trăsături la om.

Fiecare genă are mai multe subspecii sau alele care cauzează o varietate de simptome (de exemplu, culoarea ochilor căprui cauzată de alelă dominantă a unei gene în timp ce albastru este o trasatura recesiv). Alelele sunt situate în aceleași situsuri de cromozomi omologi, și transmiterea unui anumit cromozom determină exprimarea unei trăsături.

Toate genele interactioneaza. Există mai multe tipuri de interacțiune - alelice și non-alelice. Prin urmare, alelice interacțiune izolată și genele non-alelice. Cum se deosebesc unul de altul și cum să se manifeste?

Istoria descoperirii

Înainte au fost descoperite tipuri de interacțiuni non-alelică de gene, sa presupus că (dacă există o genă dominantă, va apărea semnul, dacă nu, atunci eticheta nu va fi) numai poziția dominantă completă posibilă. Doctrina predominantă a interacțiunii alelice, care a fost mult timp un principiu de bază al geneticii. Dominanța controlate și a deschis sale tipuri, cum ar fi dominanța completă și incompletă și superdominance kodominirovanie.

Toate aceste principii sunt respectate prima lege a lui Mendel, care a citit despre uniformitatea primilor hibrizi generație.

La observarea în continuare și de studiu, sa observat că nu toate caracteristicile se adapteze la teoria dominantei. Un studiu mai aprofundat sa dovedit că nu numai același efect asupra expresiei genelor caracteristice sau grup de caracteristici. Astfel, au fost descoperite forme de gene interacțiune și nonallelic.

Reacțiile dintre gene

După cum sa spus pentru o lungă perioadă de timp a dominat doctrina moștenirii dominante. În acest caz, interacțiunea alelică a avut loc, în care indicația este arătată doar în starea heterozigotă. După diferite forme de interacțiune non-alelică de gene au fost descoperite, oamenii de știință au putut să explice tipurile până în prezent inexplicabile de moștenire și de a obține răspunsuri la multe întrebări.

Sa constatat că reglementarea genei depindeau de enzimă. Aceste enzime permit gene reactioneaza in moduri diferite. Alelice interacțiune și gena non-alelică a procedat după aceleași principii și scheme. Acest lucru a condus la concluzia că moștenirea nu depinde de condițiile în care genele interactioneaza si caracteristici atipice de transmisie cauză se află în genele ei înșiși.

interacțiune non-alelică este unic, permițându-vă pentru a obține noi combinații de caracteristici, provocând un nou grad de supraviețuire și dezvoltare a organismelor.

non-gene alelice

non-gene alelice sunt cele care sunt situate în diferite părți ale cromozomilor neomoloage. Funcția de sinteză au una, dar ele codifică formarea de proteine ​​diferite, cauzand simptome diferite. Astfel de gene reacționează unul cu celălalt poate provoca apariția simptomelor în mai multe combinații:

• O caracteristică se datorează interacțiunii dintre mai multe, destul de diferit în structura genei.
• Mai multe caracteristici vor depinde de o singură genă.

Reacția dintre aceste gene au loc ceva mai complicat decât în ​​interacțiunea alelică. Cu toate acestea, fiecare dintre aceste tipuri de reacții are propriile sale caracteristici și funcții.

Care sunt tipurile de interacțiune non-alelică de gene?

• Epistasis.
• Polimeri.
• Complementaritatea.
• gene de acțiune modifikatornyh.
• interacțiune pleiotropice.

Fiecare dintre aceste tipuri de interacțiune are propriile sale proprietăți unice și se manifestă în diferite moduri.

Este necesar să se oprească mai detaliat pe fiecare dintre ele.

Aceasta reactie genele nonallelic - epistasis - observate in cazul in care o gena suprima activitatea celuilalt (gena suprimarea este numit epistatică si quenchable - gena gipostatichnogo).

Reacția dintre aceste gene pot fi dominante și recesive. epistasis dominantă observată atunci când gena epistatică (de obicei, notate cu litera I, în cazul în care nici o expresie fenotipica externă) suprimă gena hipostatică (de obicei este notat V sau b). epistasis recesiva apare atunci când o alelă recesivă este gena epistatică inhibă expresia oricăror alele ale genei gipostaticheskogot.

Clivajul trăsături fenotipice, cu fiecare dintre aceste tipuri de interacțiuni, este de asemenea diferit. Când epistasis dominant adesea observată după model: oa doua generație de fenotipuri separare este după cum urmează - 13: 3, 7: 6: 3 sau 12: 3: 1. Totul depinde de gene care vin impreuna.

Când o astfel de separare retsissivnom epistasis: 9: 3: 4, 9: 7, 13: 3.

complementaritatea

Interacțiunea non-gene alelice, în care atunci când combină mai multe caracteristici alele format nou dominant, pînă atunci fenotip nu a fost întâlnită, se numește complementaritate.

De exemplu, cel mai adesea acest tip de reacție dintre genele gasite in plante (in special dovleac).

Dacă genotipul unei plante are o alela A sau B dominant, aceasta vegetal devine o formă sferică. În cazul în care retsissivny genotip, forma fetală este de obicei extins.

În prezența a două genotip dominant ambele alele (A și B), dovleac capătă forma de disc. Dacă în continuare comportamentul de hibridizare (adică, pentru a continua această interacțiune gene nonallelic dovleci linie net), a doua generație poate fi obținut din 9 animale formă discoidală 6 - sferice și de formă alungită, un dovleac.

O astfel de încrucișării produce o formă nouă, hibrid de plante cu proprietăți unice.

La om, acest tip de interacțiune cauzează dezvoltarea normală a auzului (o gena - dezvoltarea melcul, celălalt - nervul auditiv), iar în cazul în care există doar o singură trăsătură dominantă manifestat surditate.

Adesea baza apariției unui atribut nu este prezența unei alele dominante sau recesivă a genei, și numărul lor. Interacțiune gene nonallelic - Rășină - este un exemplu de astfel de afișare.

gene efect polimerici poate proceda (aditiv) efect cumulativ sau fără ea. Atunci când gradul de acumulare a simptomelor caracteristice depinde de interacțiunea totală a genei (mai multe gene, indicația mai pronunțată). Progenitura cu un astfel de efect este împărțit după cum urmează: - 1: 4: 6: 4: 1 (gradul de scăderi caracteristice, adică la o caracteristică individuală exprimată maximal, în altele se observă dispariție până la dispariția completă).

În cazul în care nu se observă efectul cumulativ, manifestarea semnelor depinde de alelele dominante. În cazul în care există cel puțin o alelă, un semn va avea loc. În cazul în care un astfel urmași în vigoare divizare are loc într-un raport de 15: 1.

Acțiunea de gene modificatoare

Interacțiunea genelor non-alelice, controlată de modificator de acțiune se observă relativ rar. Un exemplu de o astfel de interacțiune este după cum urmează:

• De exemplu, gena D, este responsabil pentru intensitatea culorii. Statul dominant, gena reglează apariția culorii, în timp ce în formarea genotipului retsissivnogo a acestei gene, chiar dacă există alte gene care controleaza direct culoarea va apărea „efect de diluare a culorii“, care este adesea observată la șoarecii de culoare alb-lăptos.
  
• Un alt exemplu de astfel de reacție este apariția marmorare în corpul animalelor. De exemplu, există o genă F a cărei funcție primară - uniformitatea lână vopsire. La formarea lânii genotipul recesivă este vopsit neuniform, cu apariția, de exemplu, pete albe într-o anumită zonă a corpului.

O astfel de interacțiune non-alelică de gene la om se manifestă foarte rar.

pleiotropy

In acest tip de interacțiune reglează expresia unei gene sau a afecta gradul de expresie a altei gene.

Animalele pleiotropy manifestat după cum urmează:

• Șoarecii exemplu pleiotropice este nanism. S-a observat că, atunci când au trecut șoarecii fenotipic normali în prima generație toate soareci mici au fost subdimensionat. Sa concluzionat că piticism cauzată de o genă recesivă. homozigote recesive a încetat să crească, a existat insuficienta dezvoltare a organelor interne și a glandelor. Aceasta gena eclipsând efect asupra dezvoltării glandei pituitare la soareci, iar acest lucru a dus la o scădere a sintezei hormonilor și a cauzat toate consecințele.
• Culoarea Platinum de vulpi. Pleiotropy în acest caz, gena letală a fost demonstrat că formarea homozigot dominant moartea embrionilor induse.
• Oameni interacțiunile pleiotropice arătate în exemplul fenilcetonurie și sindromul Marfan.

Rolul interacțiunii nonallelic

Din punct de vedere evolutiv al tuturor tipurilor de mai sus de interacțiune non-alelică de gene joaca un rol important. combinații de gene noi determina apariția unor noi caracteristici și proprietăți ale organismelor vii. În unele cazuri, aceste caracteristici contribuie la supraviețuirea organismului, în altele - dimpotrivă, provoacă moartea acelor persoane care vor sta foarte mult în rândul gen.

interacțiune non-alelică genelor frecvent utilizate in genetica de reproducere. Unele specii de organisme vii sunt menținute printr-o recombinare similară a genei. Alte specii dobândesc proprietăți care sunt foarte apreciate în lumea modernă (de exemplu, eliminarea unei rase noi de animale, care au o mai mare rezistență și forță fizică decât indivizii mamă).

Munca este în curs de desfășurare cu privire la utilizarea acestor tipuri de moștenire la om, în scopul de a elimina atributele negative ale genomului uman și crearea unui nou genotip, fara defecte.