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 генът в момента означаваединица за прехвърляне 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 кафявият цвят на очите се причинява от доминантния алел на гена, докато син цвят е рецесивен знак). Алелите се намират в същите области на хомоложни хромозоми, а предаването на определена хромозома предизвиква 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 взаимодействиене-алелни гени, се счита, че е възможно само пълно доминиране (ако има господстващ ген, тогава симптомът ще се прояви, но ако не, тогава няма да има знак). Преобладаването на доктрината за алелно взаимодействие, което отдавна е основната догма на генетиката. Доминирането беше подробно изследвано и бяха открити типовете му, като пълна и непълна доминация, кодомизация и преобладаване.

Всички тези принципи бяха предмет на първия Менделски закон, който се отнасяше до еднородността на хибридите от първото поколение.

При по-нататъшно наблюдение и разследване,Забелязва се, че не всички знаци 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, учението продължи дълго времеза доминиращото наследство. 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 директното генно регулиранезависи 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 вразлични области от 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

Това взаимодействие на не-алелни гени е епистаза- се наблюдава в случаите, когато един ген потиска активността на другия (потискащият ген се нарича епистатичен и потиснатият ген се нарича ипостатичен ген).

Реакцията между тези гени може да бъдегосподстващо и рецесивно. Доминираща епистаза се наблюдава, когато епистатичният ген (обикновено се обозначава с буквата I, ако няма външна, фенотипна проява) потиска хипостатичния ген (обикновено се обозначава като B или b). Рецесивна епистаза се наблюдава, когато рецесивният алел на епистатичния ген инхибира проявата на който и да е от алелите на хипостатиците на гена.

Разделяне по фенотипна черта, свсеки от видовете тези взаимодействия също е различен. Когато доминиращ epistasis често се наблюдава след модел: второ поколение фенотипове разделяне е както следва - 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

Взаимодействие на неалелни гени, при което когато се комбинират няколко характеристики доминиращ алели формира нов, досегашен фенотип не се срещат, се нарича допълване.

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 дведоминиращите алели (А и В), тиквата придобива дискова форма. 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 - развитието на охлюв, а другият - слуховия нерв), и, ако има само един доминантен белег 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 продължиакумулативен (кумулативен) ефект или без него. С кумулацията, степента на проявление на знак зависи от цялостното взаимодействие на ген (колкото повече гени, толкова по-силен е знакът). Потомчето с този ефект се разделя по следния начин: 1: 4: 6: 4: 1 (степента на знака се намалява, т.е. в един екземпляр знакът се изразява максимално, а в други - изчезването му се наблюдава до пълно изчезване).

Ако не се наблюдава кумулативен ефект, тогаваПроявлението на знака 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 един ген D, отговорен заинтензивността 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 епоявата 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 енедоразвитост. 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 на примера на фенилкетонурия, както и при Marfan синдром.

Ролята на нелелелното взаимодействие

В еволюционния план всички горепосочени видовевзаимодействията на нелелесните 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.

Непалетни взаимодействия на гените широкоизползвани в генното 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).

В момента се работи върху използването на тези видове наследство при хората, за да се премахнат отрицателните качества на човешкия геном и създаването на нов, без дефекти генотип.