Kas ir epistāze? (Ar piemēriem)



The epistāze, Ģenētikā tas ir pētījums par dažādu gēnu mijiedarbību, kas kodē to pašu raksturu. Tas ir, tā ir iezīmes izpausme, kas rodas no dažādu loku gēnu alēļu mijiedarbības.

Kad mēs runājam par attiecībām, kas nosaka tā paša gēna alēles, mēs atsaucamies uz aleliskajām attiecībām. Tas ir, tās pašas lokusa alēles vai alelomorfās alēles. Tie ir zināmās mijiedarbības ar pilnīga dominējošā stāvokļa, nepilnīgas dominances, kodominances un letalitātes starp to pašu gēnu alēļiem.

Attiecībās starp dažādu loku alēļiem, gluži pretēji, mēs runājam par alelomorfiskiem alēļiem. Tās ir tā sauktās gēnu mijiedarbības, kas kaut kādā veidā ir epistatiskas.

Epistasis ļauj analizēt, vai viena gēna ekspresija nosaka citas izpausmes. Šādā gadījumā šāds gēns otrajā laikā būtu epistatisks; otrais būtu hipotētisks par pirmo. Epistāzes analīze arī ļauj noteikt kārtību, kādā gēni, kas nosaka to pašu fenotipa darbību.

Vienkāršākā epistāze analizē, kā divi dažādi gēni mijiedarbojas, lai piešķirtu to pašu fenotipu. Bet, protams, var būt daudz vairāk gēnu.

Vienkāršās epistāzes analīzei mēs balstīsimies uz klasisko dihíbridosas krustojumu proporcijām. Tas ir, attiecība uz attiecību 9: 3: 3: 1 un uz sevi.

Indekss

  • 1 Klasiskā fenotipiskā attiecība 9: 3: 3: 1
  • 2 Novirzes, kas nav tādas
    • 2.1 Attiecība 9: 3: 3: 1 (dubultā dominējošā epistāze)
    • 2.2. 15: 1 attiecība (dubultā gēna darbība)
    • 2.3. 13: 3 attiecība (dominējošā dzēšana)
    • 2.4. 9: 7 attiecība (recesīvā epistāze)
  • 3 Citas epistatiskas fenotipa proporcijas
  • 4 Atsauces

Klasiskā fenotipiskā attiecība 9: 3: 3: 1

Šī proporcija izriet no divu dažādu rakstzīmju mantojuma analīzes kombinācijas. Tas ir, tas ir divu neatkarīgu fenotipisko segregāciju (3: 1) X (3: 1) kombinācija..

Kad Mendels analizēja, piemēram, auga augumu vai sēklu krāsu, katrs raksturs atdalījās no 3 līdz 1. Analizējot kopumā, pat tad, ja tie bija divi dažādi burti, katrs no tiem nošķirti no 3 līdz 1. Tas ir, tie tika sadalīti neatkarīgi.

Tomēr, kad Mendels analizēja rakstzīmes pa pāriem, tie radīja zināmas 9., 3., 3. un 1. klases fenotipa klases. atšķiras. Un nekad, neviens raksturs neietekmēja otru izpausmi.

Novirzes, kas nav tādas

Iepriekšējais bija klasiskā Mendeli proporcijas skaidrojums. Tāpēc tas nav epistāzes gadījums. Epistasis pēta vairāku gēnu noteiktos mantojuma gadījumus.

Iepriekšējais gadījums vai Mendela otrais likums bija divu dažādu rakstzīmju mantojums. Tie, kas ir izskaidroti vēlāk, ir patiesas epistatiskas proporcijas un ietver tikai alelomorfus alēles.

9: 3: 3: 1 attiecība (dubultā dominējošā epistāze)

Šis gadījums ir atrodams, ja vienai un tai pašai personai ir četras dažādas fenotipa izpausmes attiecība 9: 3: 3: 1. Tāpēc tā nevar būt alēlija (monogēna) mijiedarbība, kas izraisa četru dažādu asins grupu parādīšanos ABO sistēmā..

Veikt, piemēram, krustojumu starp heterozigotu A asinsgrupas indivīdu un heterozigotu B asinsgrupas indivīdu. IAi X IBi. Tas dotu mums 1: 1: 1: 1 indivīdu attiecību IAi (A tips), IAIB (AB tips), IBi (B tips) e ii (O tips).

Gluži pretēji, taisnā dominējošā dubultā epistatiskā saikne (9: 3: 3: 1) tiek novērota gailis. Tās ir četras fenotipa klases, bet proporcionāli 9: 3: 3: 1.

Divi gēni piedalās tā noteikšanā un izpausmē, aicināsim tos R un P. Neatkarīgi, alēles R un P uzrādīt pilnīgu dominēšanu pār alēļiem r un p, attiecīgi.

No krustojuma RrPp X RrPp mēs varam iegūt fenotipa klases 9 R_P_, 3 R_pp, 3 rrP_ un 1 rrpp. Simbols "_" nozīmē, ka alēle var būt dominējoša vai recesīva. Saistītais fenotips paliek nemainīgs.

9. klasi R_P_ pārstāv gailis ar valriekstu crests, 3 R_pp ar rožu vainagiem. Roosters ar zirņu cepuri būtu 3. klases rrP_; rrpp klases klasēm ir vienkārša virsotne.

Divkāršā dominējošā epistāzē katra 3. klase rodas no R vai P. gēna dominējošā efekta, un 9. klase atspoguļo to, kurā izpaužas abas dominējošās alēles R un P Visbeidzot, 1. klasē rrpp alēles nav. dominē abos gēnos.

15: 1 attiecība (dubultā gēna darbība)

Šajā epistatiskajā mijiedarbībā viens gēns neiedarbina citas izpausmes. Gluži pretēji, abi gēni kodē tādu pašu raksturu, bet bez piedevām.

Līdz ar to vismaz viena dominējošā alēles klātbūtne no viena no abiem gēniem no dažādiem lokiem ļauj rakstīt 15. klasei raksturīgo raksturu. Dominējošo alēļu trūkums (dubultā recesīvā klase) nosaka 1. klases fenotipu..

Gēnu produkti ir iesaistīti kviešu graudu krāsas izpausmē A un / vai B. Tas nozīmē, ka jebkurš no šiem produktiem (vai abiem) var izraisīt bioķīmisko reakciju, kas pārveido prekursoru pigmentā.

Vienīgā klase, kas neražo nevienu no tām, ir 1. klase. Tāpēc 9 A_B_, 3 A_bb un 3 aaB_ klases ražos pigmentētus graudus, un atlikušais mazākums nepieder.

13: 3 attiecība (dominējošā dzēšana)

Šeit atrodams gadījums, kad dominē gēna (hipotētiska) gēna nomākums, ja ir vismaz viena cita dominējošā alēle (epistatiska). Tas ir, formāli runājot, viens gēns nomāc otras darbības.

Ja mēs nodarbojamies ar dominējošo D nomākumu virs K, mums būtu tāds pats fenotips, kas saistīts ar 9 D_K_, 3 D_kk un 1 ddkk klasēm. 3. klases ddK_ būtu vienīgais, kas parāda izdzēsto funkciju.

Dubultā recesīvā klase tiek pievienota klasēm 9 D_K_ y3 D_kk, jo tā nerada to, ko kodē Hyponatic gēns, nevis tāpēc, ka to nomāc D, kas jebkurā gadījumā nav, bet tāpēc, ka tas nerada K.

Šo proporciju dažkārt sauc arī par dominējošo un recesīvo epistāzi. Dominējošais ir K vairāk D / d. Recesīvā epistāze būtu tā, kas ir dd vairāk K / K.

Piemēram, primrose ziedi ir parādā divu gēnu izpausmēm. Gēns K kas kodē malvidīna pigmenta ražošanu un gēnu D kas kodē malvidīna nomākšanu.

Tikai augi ddKK o ddKk (ti, 3. ddK_ klase) radīs malvidīnu un būs zils. Jebkurš cits genotips radīs augus ar tirkīza ziediem.

9: 7 attiecība (dublēta recesīvā epistāze)

Šajā gadījumā, lai raksturs izpaustos, ir vajadzīgs vismaz viena katras gēna dominējošās alēles klātbūtne. Pieņemsim, ka tie ir gēni C un P. Tas ir, viena no pāru gēnu homozigotiskā recesīvā stāvokļa (cc o pp) padara rakstura izpausmi neiespējamu.

Citiem vārdiem sakot, tikai 9. klasē C_P_ ir vismaz viens dominējošais alēle C un dominējošā alēle P. Lai raksturs izpaustos, jāatrodas abu gēnu funkcionālajiem produktiem.

Šī mijiedarbība ir epistatiska, jo viena gēna ekspresijas trūkums neļauj citam gēnam izpausties. Tas ir divkāršs, jo savstarpējs ir arī taisnība.

Klasisks piemērs, kas ilustrē šo gadījumu, ir zirņu ziedi. Augi CCpp un augi ccPP Viņiem ir balti ziedi. CcPp hibrīdi starp krustiem ir purpura ziedi.

Ja divi no šiem dinamiskajiem augiem šķērsosies, iegūsim 9. klasi C-P_, kurai būs purpura ziedi. Klases 3 C_pp, 3 ccP_ un ccpp būs balti ziedi.

Citas epistatiskas fenotipa proporcijas

No Mendel otrajā likumā ierosinātās proporcijas mums ir citi papildu gadījumi, kas ir jāuzsver.

Pēc modificētās 9: 4: 3 proporcijas mēs to saucam par recesīvu epistāzi labs iemesls. Ja gēns ir homozigots attiecībā pret recesīvo gēnu, tas novērš otrā gēna ekspresiju - pat ja tas ir dominējošs.

Kā piemēru ņemiet recesīvo genotipa epistāzi aa par gēnu B. 9. klase ir jau atzīta 9 A_B_. 4. klasei, 1. klasei, tie jāpievieno ar tādu pašu fenotipu kā 3. klases aaB_. 3. klase būtu 3. klases A_bb.

Divkāršo gēnu epistatiskā mijiedarbībā novērotā fenotipiskā attiecība ir 9: 6: 1. Visām 9. klases A_B_ indivīdiem ir vismaz viens katra gēna alēle A o B. Visiem ir tas pats fenotips.

Gluži pretēji, 3. klasē A_bb un 3 aaBb ir tikai dominējošas alēles no A vai B. Šajā gadījumā ir arī viens un tas pats fenotips - bet atšķiras no citiem. Visbeidzot, 1. klases aabb nevienā no gēniem nav dominējošas alēles, un tas ir vēl viens fenotips.

Iespējams, ka klase, kas visvairāk sajauc, ir dominējošā epistāze, kas parāda fenotipa proporciju 12: 3: 1. Šeit A (epistatiskā) dominēšana virs B (hypostatic) izraisa 9. klases A-B_ pievienošanos 3. klasei A_bb.

B fenotips parādīsies tikai tad, ja A klase nav 3. klasē aaB_. Divkāršā recesīvā klase 1 aabb neizpauž fenotipu, kas saistīts ar gēnu A / a ne ar gēnu B / b.

Citas epistatiskas fenotipiskās proporcijas, kurām nav konkrēta nosaukuma, ir 7: 6: 3, 3: 6: 3: 4 un 11: 5.

Atsauces

  1. Brooker, R. J. (2017). Ģenētika: analīze un principi. McGraw-Hill augstākā izglītība, Ņujorka, NY, ASV.
  2. Goodenough, U. W. (1984) Ģenētika. W. B. Saunders Co. Ltd, Pkiladelphia, PA, ASV.
  3. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Ievads ģenētiskajā analīzē (11. izdevums). Ņujorka: W. H. Freeman, Ņujorka, Ņujorka, ASV.
  4. Miko, I. (2008) Epistasis: Gēnu mijiedarbība un fenotipa efekti. Dabas izglītība 1: 197. nature.com
  5. White, D., Rabago-Smith, M. (2011). Genotipu fenotipu asociācijas un cilvēka acu krāsa. Journal of Human Genetics, 56: 5-7.
  6. .