Dominuojantis genas yra vienas atsakingas už apibrėžiant "dominuojančius" charakteristikas fenotipą asmenims. Terminas „fenotipas“ atitinka visų savybių, kurias galima pastebėti, išmatuoti ir įvertinti gyvame organizme, visumą. Dominuojančio geno ekspresija bus tokia, kurią dažniausiai galima pastebėti tam tikroje populiacijoje.
Pvz., Pilkšvai lokių populiacijose tamsiai rudas kailis gaunamas iš vyraujančio geno ekspresijos, o rausvas kailis gaunamas iš recesyvinio geno ekspresijos. Todėl lokių populiacijose daug dažniau stebimas rudas kailis, o ne rausvos spalvos individai.
Dominuojančių genų pavyzdys: tamsiai rudas žalčio lokio kailis (Šaltinis: Gregory „Slobirdr“ Smith per Wikimedia Commons)
Terminas „dominuojantis“ pirmą kartą, apibūdinant fenotipus, buvo naudojamas 1856 m., Vienuolis Gregoras Mendelis, aprašydamas savo darbą su žirnių augalais. Mendelis yra žinomas kaip šiuolaikinės genetikos tėvas.
Mendelis nustatė, kad violetinės spalvos fenotipas žirnių žieduose vyravo virš baltojo fenotipo. Tai jis pastebėjo darydamas kryželius iš purpurinių žiedų žirnių augalų su baltai žydinčiais augalais.
Mendelis negalėjo nustatyti, kad šis dominuojantis purpurinis fenotipas atsirado dėl vyraujančio geno.
Genetiniai principai
Mendelis savo eksperimentuose pastebėjo, kad fenotipus perduoda „veiksniai“, kurie kiekviename individe randami poromis. Šie „veiksniai“ dabar žinomi kaip genai, kurie gali būti dominuojantys arba recesyvūs.
Genai yra pagrindiniai paveldimumo vienetai. Prieš mūsų laiką žodis „genas“ buvo vartojamas norint nurodyti DNR segmentą, kuriame buvo informacija, būtina koduoti baltymą. Tačiau šiandien žinoma, kad tai yra daug daugiau.
Mendelio eksperimentuose vienas iš augalų, kurie elgėsi kaip vienas iš tėvų, turėjo du dominuojančius genus, tuo tarpu kitas augalas, su kuriuo jis kirto, turėjo du recesyvinius genus; kitaip tariant, Mendelis dirbo su dominuojančiais ir recesyviniais homozigotiniais (homo = lygiaverčiais) augalais.
Kai šis tyrėjas padarė kryželius tėvams ir gavo pirmąją kartą (F1), visi gauti augalai buvo heterozigotiniai (hetero = skirtingi), tai yra, kiekvienas individas paveldėjo po vieną geną iš kiekvieno tėvų tipo, vieną dominuojantį ir vieną recesyvinį. .
Tačiau visi augalai, priklausantys F1 populiacijai, turėjo purpurines gėles, kurios, kaip šiandien žinoma, yra dėl purpurinės spalvos dominavimo virš baltos.
Šį „dominavimo“ fenomeną aiškino Gregoras Mendelis taip, kad vieno iš lemiamų fenotipo „veiksnių“ išraiška paslėpė kito išraišką.
Studijų metodai
Šiuo metu dominuojančių genų tyrimo metodas yra kryžminimas tarp tos pačios rūšies individų, nes, laikydamiesi Mendelio paveldėjimo įstatymų, genai gali pateikti alternatyvias formas, turinčias įtakos fenotipui.
Mendelis alternatyvias geno formas (kiekvienam morfologiniam požymiui) pavadino „ aleliais “. Aleliai gali sukonfigūruoti gėlių spalvą, sėklų formą, lapų formas, žilgančio lokio kailio spalvą ir net žmonių akių spalvą (taip pat ir daugelį kitų savybių, kurių mes nematome). ).
Žmonėms ir daugumai gyvūnų kiekvienas paveldėjimo būdu perduodamas bruožas kontroliuojamas dviejų alelių, nes jie yra diploidiniai organizmai. Diploidinė sąlyga yra tai, kad visos ląstelės turi du autosominių chromosomų rinkinius.
Chromosomos yra baltymų ir nukleorūgščių struktūros, kuriose randama didžioji dalis asmenų genetinės informacijos. Tai yra gerai organizuotos struktūros ir aiškiai matomos tik ląstelių mitozės (dalijimosi) metu.
Asmenys, kurie dauginasi populiacijoje, veikia kaip „nešikliai“, kurie „įamžina“ skirtingus alelius (dominuojančius ir recesyvinius genus), kuriuos galima rasti tos populiacijos chromosomose.
Genetinį dominavimą įtakojantys veiksniai
Ne visi bruožai, kurie priklauso nuo dominuojančių genų, tiksliai atitinka Mendelio atrastą paveldėjimo modelį. Daugelyje genų vyrauja nevisiškas dominavimas, tai reiškia, kad heterozigotiniams asmenims, turintiems šiuos genus, išvestas fenotipas yra tarpinis.
To pavyzdys yra gvazdikai. Gvazdikai, turintys du baltos spalvos genus, išreiškia baltą spalvą. Tačiau gvazdikai, turintys baltos ir raudonos spalvos genus, išreiškia spalvą, gautą iš abiejų alelių, tai yra, jie yra rausvos spalvos.
Nepilno dominavimo pavyzdys (Šaltinis: „Sciencia58“ per „Wikimedia Commons“)
Kitas labai dažnas variantas yra genetinis derėjimas. Kai individas yra heterozigotinis (turi recesyvinį geną ir dominuojantį geną), jis išreiškia bruožus, gautus iš abiejų genų.
Taip yra žmonių kraujo grupėse. O kraujo grupės genai yra recesyvūs, A ir B kraujo tipai yra komodinantiniai. Todėl A ir B genai dominuoja prieš O tipo geną.
Taigi asmuo, paveldėjęs A ir B alelius, turi AB tipo kraujo grupę.
Pavyzdžiai
Paprastai dominuojančių genų fenotipo produktas yra du kartus dažnesnis nei recesyvinių genų fenotipai, nes analizuodami fenotipinius bruožus kaip vieną geną, gauname, kad:
Dominuojantis genas + Dominuojantis genas = Dominuojantis fenotipas
Dominuojantis genas + Recesyvinis genas = Dominuojantis fenotipas
Recesyvinis genas + Recesyvinis genas = Recesyvinis fenotipas
Tačiau recesyvūs genai gali būti populiacijoje, kurios dažnis yra labai aukštas.
Akių spalva yra dominuojančių ir recesyvinių genų pavyzdys. Žmonės su fenomenu, kurio akys yra akys, yra recesyvių genų produktas, o žmonės su tamsių akių fenotipu yra dominuojančių genų produktas.
Skandinavijoje dauguma žmonių turi šviesias akis, todėl tada sakome, kad recesyviniai šviesių akių genai yra daug dažnesni ir dažnesni nei dominuojantys tamsių akių spalvų genai.
Dominuojantys aleliai nėra geresni nei recesyvūs aleliai, tačiau tai gali turėti įtakos asmenų tinkamumui (reprodukciniam efektyvumui).
Nuorodos
- Anreiter, I., Sokolowski, HM, & Sokolowski, MB (2018). Genų ir aplinkos sąveika ir individualūs elgesio skirtumai. Protas, smegenys ir švietimas, 12 (4), 200–211.
- Griffiths, AJ, Miller, JH, Suzuki, DT, Lewontin, RC ir Gelbart, WM (2000). Mendelio eksperimentai. Įvade į genetinę analizę. 7-asis leidimas. WH Freeman.
- Herrera - Estrella, L., De Block, M., Messens, EHJP, Hernalsteens, JP, Van Montagu, M., ir Schell, J. (1983). Chimeriniai genai kaip dominuojantys selekciniai žymenys augalų ląstelėse. EMBO žurnalas, 2 (6), 987–995.
- Mendelis, G. (2015). Eksperimentai vienuolyno sode. Amerikos zoologas, 26 (3), 749-752.
- Nakagawa, Y., ir Yanagishima, N. (1981). Recesyviniai ir dominuojantys genai, kontroliuojantys sukėlimą lytiniu agliutinacija Saccharomyces cerevisiae. Molekulinė ir bendroji genetika MGG, 183 (3), 459–462