генни взаимодействия

Теорията, че смята генотип като цяло система, основана на два подхода:

1. Един ген засяга образуването на няколко функции.
2. Всяка функция организъм се развива в резултат на взаимодействие на много гени.

Ефектът от един-единствен ген върху развитието на две или повече функции, наречена множествена или плейотроиен, ефект, а явлението се нарича pleiotropy (от гръцките pleistos - множествено число, най-великият). Биохимичният естеството на плейотроиен ефект на ген изяснен доста добре. Един ензим протеин, получен под контрола на единичен ген, се определя не само развитието на тази функция, но също така влияе на вторични реакции на биосинтеза на различни други характеристики и свойства, карайки ги да се промени.
Pleiotropy чести: по-голямата част от гените на всички организми имат множество ефект. Това явление се наблюдава за първи път от Мендел. Той открива, че растенията с царевица цветя в същото време винаги са имали червени петна в пазвите на листата и семената палто е сив или кафяв цвят. Тези три характеристики се определят действията на единичен ген. Наскоро бе установено, че много мутации, предизвикани грах се характеризира с висока степен на pleiotropy, която се проявява в промяната до десет или повече признаци. N. I. Вавилов и OV Yakushkina изучаване наследството на някои черти в персийски пшеница, намерено, че доминантен ген на черния цвят на ухото в същото време води до пропускане на покривната люспа.
Генотип известни човешки гени имат плейотропни ефекти. Например, известно ген, който причинява на характеристичен шаблон на синдром на Марфан. Тези хора имат дълга растеж на крайниците, особено на краката и пръстите на ръцете (паякообразни пръстите). Освен това, този ген причинява дефект в лещата на окото.
Друг пример на плеиотропичен ген при хора може да служи като сърповидно-клетъчна мутация. В този случай нормалната алел мутацията води до промяна в молекулната структура на протеина хемоглобин. В резултат на мутирали еритроцити губят способността си да се транспортира кислород и вместо нормалната, кръгли, стават полумесец форма. Хората, които са хомозиготни за тази черта развива тежка анемия, като правило, хората са убити при раждането. Хората, които са хетерозиготни по този алел, често проявяват сърповидно-клетъчна, без да пречи на транспорта на кислород и по този начин са се увеличили съпротива срещу маларийни комари. В резултат на това една парадоксална ситуация, в която генът е смъртоносен при хора в хомозиготна държавата, той все пак стана широко разпространена. Причината за това е, че хората са по-малко болни хетерозиготни тропическа малария. В този случай, увеличението е в хетерозиготни, чийто брой на населението повече от хората, които са хомозиготни за тази мутация. Това явление е бил открит в Средиземно море и в някои други области.
Чрез взаимодействие се разбира гени не директния ефект на един ген на друг (част от молекулата на ДНК към друга част). В действителност, взаимодействието на гени е биохимичен природата. Тя се основава на взаимодействието синтезира под контрола на генни продукти на гени (РНК, след протеини). Протеините могат да се включат един с друг в различни реакции: някои протеини инхибират действието на други протеини, или, обратно, се допълват взаимно действие може да предизвика различни генни мутации, при което генът кодира протеин в модифицирана форма. Всички тези взаимодействия между протеини, синтезирани ген под контрола, водят до образуването на организми с определен набор от функции.
Има два вида ген взаимодействие: алелни и неалелни.
Наречен алелен взаимодействие между алелни гени nonallelic - между nonallelic, т.е. между гени са локализирани в различни алели ...

алелни взаимодействия

Има три вида на взаимодействие nonallelic: господство, непълна господство и kodominirovanie.

1.1. Доминантност - най-простата форма на взаимодействие - е открит от Мендел. Когато доминиране доминантен ген подтиска експресията на рецесивен ген. Например, само около първата семената поколение произведени в кръстоски с кръг грах и набръчкана АА аа, втората разцепване протича в съотношение 3: 1 кръг набръчкана.
Възниква въпросът - защо един ген е доминиращ, а другия рецесивен? А рецесивен алел може да възникне в резултат на мутация. Или променен ген не кодира протеин, или кодира протеин, по-малко активни. В този пример, рецесивен генотип не засяга жизнеспособността, но ако протеинът е необходимо за живота на организма, мутантния ген е смъртоносна.
Доминантни летални алели съществуват в генофонда на популациите на много видове. На рецесия пагубни гени не са включени в хетерозиготна организма. Смята се, че хората са хетерозиготни за 30-смъртоносните рецесивни гени. Това обяснява защо сред потомците на бракове между близки роднини наблюдава висока честота на смъртни случаи.

1.2. непълно доминиране

При този тип ген взаимодействие доминиране има междинен характер. Например, когато преминава krasnotsvetkovyh растения: А и belotsvetkovyh и snapdragons в първо поколение хибриди Аа розов цвят. Във втората са разделени; Krasnotsvetkovye 1 до 2 към 1 и rozovotsvetkovym belotsvetkovomu.
Непълно господство се обясни с факта, че един алел на ген двойката не е достатъчен, за да се осигури нормална проява на нейния протеинов продукт функция. В тази форма на ген взаимодействие всички хомозиготи и хетерозиготи са много различни един от друг в фенотип.

1.3. KODOMINIROVANIE

Kodominirovaniem наречен проявление хетерозиготни симптоми, причинени от действието на двата алела, т. Е. Всяка от гена алелен кодира специфичен протеин, и в хетерозиготно състояние, както са показани.
По тип kodominirovaniya човек наследява кръвна група. По този начин, алелите Ia и Ibkodominanty. Хетеро-Ia Ib съдържа както на генния продукт. Алелите Ia Ib доминира рецесивен алел I. Следователно, човешки система АВО определя четири кръвни групи: А- Ia Ib или IaI0, В-IbIb или IbI0, АВ- Ia Ib група, а 0 - i0i0.

2. не-алелни взаимодействия

Взаимодействието на не-алелен ген се проявява в четири основни форми: допълване, epistasis, полимер и модифициране на гена действие.

2.1. Допълнителни действие на гени

Допълнителна (допълнителна) ефект се наблюдава в случаите, когато неалелни гени отделно не показват своите действия, но едновременното присъствие в генотипа са отговорни за разработването на нова фенотипна черта.
В някои случаи, свързването на допълнителни гени в генотипа имаща характеристики характеристика на диви форми.
Допълнителна действие се проявява най-ясно, когато пресича две бели форми на някои животни (пилета) или растения (грах, бяла детелина), както и в потомството се появяват цветни фигури.
Нека разгледаме допълва действието на гените в Пример сладък грах. В един от експериментите V. Batson в пресичането на двете форми на сладки грах, които имат бели цветове в първото поколение на F1, всички хибридни растения са червени цветове. Когато самоопрашване на тези растения или тяхното пресичат помежду си в разцепването на F2, получени в съотношение от 9 до 7 krasnotsvetkovyh belotsvetkovym растения.

2.2. epistasis Взаимодействие

Epistasis наречен подтискане (инхибиция) на действие един алелен няколко гени друг ген, nonallelic двойка. Ген за подтискане действа върху гена потискат от принцип, който е в близост до господство - рецесивен. Разликата е, че тези гени не са алелни, т. Е. заемат различни локуси на хомоложни или не-хомоложни хромозоми. Разграничаване между доминиращи и рецесивен epistasis. Ако нормално алелен доминиране може да бъде представен чрез формула А "а, epistasis явление изразява чрез формула А 'в (доминираща epistasis) или" B (рецесивен epistasis) когато доминираща или рецесивен ген не допуска съществуването на друг алел двойка. Гените, които инхибират действието на друг, без алелен ген те се наричат епистатичните и потиска - gipostatichnymi. Епистатичните взаимодействие на гени в природата противоположно комплементарна взаимодействие. Когато epistasis ензим, произведен под контрола на единичен ген, напълно инхибира или неутрализира действието на ензима, контролирано друг ген.
Да разгледаме епистатичните ген взаимодействие наследство например оцветяване зърно овес. В тази култура, създадена гени, които определят черно-сив цвят. И двата гена са доминиращи: ген определя черен цвят, на ген B - сив.
В първото поколение в генотипа на растения съдържа гени като доминиращ черен цвят и сив цвят В. Тъй ген epistatichen във връзка с ген В, не позволява той да се появи, така че всички F1 хибриди ще chernosemennymi. F2, се разделя в съотношение 12 черно. 3 сиво. 1 на бялото:

9 (А - В). 3 (А - вв). 3 (а - BB). 1 (аа вв)

Деветте видове зиготи присъстват две доминантни гени А и В, но черно оцветяване ген ген подтиска сяра - V, при което семената са с черен цвят. В трите комбинации (АА ББ АА ББ АА бб) има само един доминантен ген А, което също води до chernosemennyh развитие растения. Тази група от фено много подобен на първия, така че 12 от 16-те растения ще има черни семена. В трите комбинации (AA BB, AA BB, AA BB) присъства само в доминантен ген, следователно, всички растения с тези генотипове са сиви. Един генотип (АА BB) представлява нова комбинация, в която явни бели оцветители зърна, т. К. няма две доминантен ген. Този тип взаимодействие nonallelic гени наречен доминиращ epistasis. Обратно, когато рецесивен epistasis рецесивен алел на гена е в хомозиготно състояние, инхибира експресията на доминантен или рецесивен алел на друг ген. В този случай, вместо очаквания разцепването на dihybrid напречно (Мендел) 9. 3. 3. 1 превръща съотношение.
Когато ген epistasis взаимодействие е значително по-различно от това, което наблюдаваме в явленията на допълване. В първия случай, експресията на ген засяга развитието на конкретен орган, инхибира експресията на друг ген, което води до потомство показват признаци, характерни за формите майки. Когато комплементарността Обратно, характеристики са резултат от взаимодействието на две двойки неалелни гени.