Взаимодействие на нелелесни гени: видове и форми

Предаването на характеристики от поколение на поколение се дължи на взаимодействието между различните гени. Какво е ген и какви са типовете взаимодействие между тях?

Какво представлява генът?

Под генома в момента имаме предвид единицата за предаване на наследствена информация. Гените се намират в ДНК и формират нейните структурни региони. Всеки ген е отговорен за синтеза на определена протеинова молекула, която определя проявата на определена черта при хората.

Всеки ген има няколко подвида или алели, които причиняват различни симптоми (например цвят лешников окото, причинено от доминантен алел на гена, докато синьо е рецесивен черта). Алелите се намират в същите области хомоложни хромозоми, и предаването на определена хромозома причинява проявление на определена черта.

Всички гени взаимодействат помежду си. Съществуват няколко вида взаимодействия - алелични и нелелични. Съответно, взаимодействието на алелни и не-алелни гени е отделено. Как се различават помежду си и как се проявяват?

История на откритието

Преди да бъдат открити видовете взаимодействие на не-алелни гени, се смяташе, че само пълно господство (ако има господстващ ген, тогава знакът ще се появи, ако не, тогава няма да има индикация). Преобладаването на доктрината за алелно взаимодействие, което отдавна е основната догма на генетиката. Доминирането беше изследвано и бяха открити типовете му, пълни и непълни доминиране, кодомизация и свръхдоминиране.

Всички тези принципи са предмет на първия Законът на Мендел, който се позовава на еднородността на хибридите от първото поколение.

При по-нататъшно наблюдение и изследване бе отбелязано, че не всички признаци бяха приспособени към теорията на господството. С по-задълбочено изследване се доказва, че не само едни и същи гени засягат проявлението на черта или група свойства. По този начин бяха открити формите на взаимодействие на не-алелни гени.

Реакции между гените

Както се каза, доктрината за доминиращо наследство надделя отдавна. В този случай има алелно взаимодействие, при което симптомът се проявява само в хетерозиготно състояние. След като бяха открити различни форми на взаимодействие на нелелични гени, учените успяха да обяснят преди това необясними типове наследство и да получат отговори на много въпроси.

Установено е, че генното регулиране директно зависи от ензимите. Тези ензими позволяват на гените да реагират по различен начин. Взаимодействието на алелични и нелелични гени протича съгласно същите принципи и схеми. Това доведе до заключението, че наследствеността не зависи от условията, при които гените взаимодействат, а причината за атипичното предаване на черти се крие в самите гени.

Нелеческото взаимодействие е уникално, което ни позволява да получим нови комбинации от характеристики, които причиняват нова степен на оцеляване и развитие на организмите.

Не-алелни гени

Нелемични са тези гени, които са локализирани в различни области на нехомологични хромозоми. Синтетичната функция те имат, но те кодират образуването на различни протеини, причинявайки различни признаци. Такива гени, взаимодействащи помежду си, могат да причинят развитие на симптоми в няколко комбинации:

• Един знак ще се дължи на взаимодействието на няколко, напълно различни в структурата на гени.
• Няколко симптома ще зависят от един ген.

Реакциите между тези гени протичат малко по-сложно, отколкото при алелното взаимодействие. Всеки от тези типове реакции обаче има свои особености и особености.

Какви са типовете взаимодействие на нелелични гени?

• Epistasis.
• Полимери.
• Допълване.
• Действието на модифициране на гени.
• Плейотропно взаимодействие.

Всеки от тези типове взаимодействие има свои собствени уникални свойства и се проявява по свой начин.

Необходимо е да се разгледа по-подробно за всеки от тях.

epistasis

Тази реакция nonallelic гени - epistasis - наблюдава в случая, когато един ген подтиска активността на друг (подтискане ген се нарича епистатичните и quenchable - gipostatichnogo ген).

Реакцията между тези гени може да бъде доминираща и рецесивна. Доминантно epistasis наблюдава, когато епистатичните ген (обикновено означен с буквата I, ако не външен фенотипна експресия) подтиска ипостасното ген (обикновено е означен V или б). Рецесивна епистаза се наблюдава, когато рецесивният алел на епистатичния ген инхибира проявата на който и да е от алелите на хипостатиците на гена.

Разделянето според фенотипната характеристика, с всеки от видовете тези взаимодействия, също е различно. При доминираща епистаза по-често се наблюдава следният модел: при второто поколение фенотипите ще бъдат разделени на следното: 13: 3, 7: 6: 3 или 12: 3: 1. Всичко зависи от това кои гени се събират.

С повтаряща се епистаза делението е 9: 3: 4, 9: 7, 13: 3.

допълване

Взаимодействието на не-алелни гени, при което се образува нов фенотип, който не е наблюдаван преди, когато се формира комбинация от доминантни алели от няколко знака и се нарича допълняемост.

Например, най-често този вид реакция между гените се среща в растенията (особено в тиквичките).

Ако в растителния генотип има доминантен алел А или В, зеленчукът получава сферична форма. Ако генотипът е реципрочен, формата на плода обикновено е удължена.

Ако има два доминантни алела (А и В) в генотипа в същото време, тиквата става дискова. Ако допълнително поведение хибридизация (т.е., да продължи това взаимодействие nonallelic гени тикви нето линия), от второ поколение могат да бъдат получени от 9 животни дисковиден форма 6 - сферични и един тиква продълговата форма.

Такова преминаване позволява да се получат нови, хибридни форми на растения с уникални свойства.

При хората този тип взаимодействие причинява нормалното развитие на слуха (един ген е развитието на кохлеята, другият е слуховият нерв) и в присъствието само на една господстваща черта се проявява глухота.

polymerism

Често основата за проявата на знак не е наличието на господстващ или рецесивен алел на гена, но броят им. Взаимодействието на не-алелни гени - полимерът - е пример за такова проявление.

Полимерното действие на гените може да се осъществи със или без кумулативен (кумулативен) ефект. С кумулацията, степента на проявление на знак зависи от цялостното взаимодействие на ген (колкото повече гени, толкова по-силен е знакът). Потомство с такъв ефект се разделя, както следва: - 1: 4: 6: 4: 1 (степен на характерните намалява, т.е. при един индивид функция максимално изразени, в други се наблюдава изчезване до пълното изчезване).

Ако не се наблюдава кумулативен ефект, проявата на характера зависи от доминиращите алели. Ако има поне един такъв алел, симптомът ще се случи. С този ефект разделянето на потомството се извършва в съотношение 15: 1.

Действие на модифициращите гени

Взаимодействието на не-алелни гени, контролирани от действието на модификатори, е относително рядко. Пример за такова взаимодействие е, както следва:

• Например, има ген D, отговорен за интензивността на цвета. Доминиращата състояние, генът регулира появата на цвят, докато при образуването на retsissivnogo генотип на този ген, дори ако има други гени, които контролират директно цвета ще се появи "ефект на разреждане на цветовете", които често се наблюдава при мишки на млечно-бял цвят.
• Друг пример за такава реакция е появата на зацапване върху тялото на животните. Например, има ген F, чиято основна функция е еднородността на боядисването на вълна. Когато се образува рецесивен генотип, вълната ще бъде оцветена неравномерно, с появата, например, на бели петна в една или друга част на тялото.

Такова взаимодействие на нелелични гени при хората е доста рядко.

pleiotropy

При този тип взаимодействие един ген регулира проявата или влияе върху степента на експресия на друг ген.

При животните плейотропията се проявява, както следва:

• При мишки, примерът на плейотропията е джудже. Беше отбелязано, че когато се сдвояват фенотипно нормални мишки в първото поколение, всички мишки се оказаха "джудже". Беше заключено, че джуджетата е причинена от рецесивен ген. Рецесивните хомозиготи престават да растат, а вътрешните им органи и жлези са слабо развити. Този дженфизионен ген влияе върху развитието на хипофизната жлеза при мишки, което води до намаляване на синтеза на хормони и причини всички последствия.
• Платинен цвят в лисиците. Плейотропията в този случай се проявява с летален ген, който по време на формирането на господстващ хомозигот причинява смъртта на ембрионите.
• При хората плейотропното взаимодействие е показано чрез примера на фенилкетонурия и също Синдром на Марфан.

Ролята на нелелелното взаимодействие

В еволюционния план всички гореописани видове взаимодействие на нелелични гени играят важна роля. Новите генни комбинации предизвикват появата на нови признаци и свойства на живите организми. В някои случаи тези признаци допринасят за оцеляването на организма, в други - напротив, причиняват смъртта на тези индивиди, които ще бъдат значително разграничени от видовете им.

Нелелечното взаимодействие на гените се използва широко в генетиката на размножаване. Някои видове живи организми оцеляват поради подобна генна рекомбинация. Други видове придобиват качества, които са високо ценени в съвременния свят (например, отглеждането на нова порода животни с по-голяма издръжливост и физическа сила от родителите си).

Работи се върху използването на тези видове наследство при хората, за да се отстранят отрицателните признаци човешки геном и създаването на нов генотип, свободен от дефекти.