بسیاری از ما در مورد ژن های غالب و مغلوب شنیده ایم - برخی زنجیره های نوکلئوتیدهای پنهان در ژنوم ما که مسئول صفات ارثی هستند. چگونه آنها با یکدیگر تعامل دارند؟ تسلط چیست و چگونه اتفاق می افتد؟ چرا آلل های مغلوب همیشه توسط آلل های غالب سرکوب نمی شوند؟ این سوالات از زمان کشف ژن ها دانشمندان را به خود مشغول کرده است.
سابقه تحقیق
برهمکنش آلل ها همیشه مورد توجه ژنتیک دانان بوده است. در طی تحقیقات مشخص شد که انواع مختلفی از برهمکنش ژنی وجود دارد - تسلط کامل، غلبه بیش از حد، آللیسم چندگانه، غلبه ناقص و تسلط همزمان.
به درستی پدر ژنتیک مدرن نامیده می شود، گرگور مندل اولین کسی بود که به قوانین انتقال صفات ارثی علاقه مند شد. مندل در جریان آزمایش های معروف خود در مورد هیبریداسیون گیاهان نخود متوجه شد که تلاقی نخود زرد و سبز به یک صفت میانی منجر نمی شود. در اغازنسل، همه نخودها زرد بودند. خود مندل پس از آن نتوانست نتایج آزمایش درخشان خود را توضیح دهد. اساس نظری بسیار دیرتر ظاهر شد، پس از احیای علاقه به ژنتیک و کشف واحد اولیه وراثت - ژن. بستگی به رنگ نخود، شکل بینی، رنگ چشم، قد، وجود بیماری های ارثی در انسان دارد.
بیایید به آزمایش مندل برگردیم. ژن A مسئول رنگ زرد نخود و ژن a رنگ سبز است. هنگام عبور از دو خط خالص مختلف، تقسیم به صورت زیر خواهد بود:
R: AA x aa
F1: Aa Aa Aa Aa
علیرغم اینکه در ژنوتیپ همه گیاهان به دست آمده ژن زرد و سبز وجود داشت، در نهایت فقط رنگ زرد ظاهر شد. به عبارت دیگر، صفت غالب، صفت مغلوب را کاملاً از بین برد. به همین ترتیب، شکل نخود فرنگی به ارث رسید - صاف بر چروکیده غالب شد. این مثال است که تسلط کامل ژن ها را نشان می دهد - سرکوب صفت مغلوب توسط صفت غالب در حضور هر دوی آنها در ژنوتیپ.
نمونه هایی از تسلط کامل
تلاقی گیاهان با رنگ های مختلف تنها منطقه ای نیست که در آن تسلط کامل ظاهر می شود. نمونه هایی از این نوع تعامل را می توان در زمینه ژنتیک انسانی نیز ذکر کرد: اگر یکی از والدین چشم های قهوه ای داشته باشد، دومی چشمان آبی داشته باشد و هر دو از نظر این صفات هموزیگوت باشند، همه کودکان چشمان قهوه ای خواهند داشت.
به طور مشابه، وجود فاکتور Rh، پلی داکتیلی،کک و مک، رنگ موی تیره. همه این صفات غالب هستند و اجازه نمی دهند یک فنوتیپ مغلوب ظاهر شود.
تسلط کامل در وراثت بیماری های ژنتیکی اهمیت زیادی دارد. اکثر آنها (بیماری Tay-Sachs، بیماری Urbach-Wite، بیماری Gunther) به صورت اتوزومی مغلوب به ارث می رسند، یعنی اگر ژنوتیپ حاوی یک ژن طبیعی (غلبه) باشد، آلل جهش یافته خود را نشان نمی دهد.
درباره تسلط ناقص
غلبه ناقص یکی از انواع برهمکنش ژنی است که اغلب در طبیعت یافت می شود. با آن، آلل مغلوب به طور کامل توسط آلل غالب سرکوب نمی شود و یک صفت جدید و میانی در فنوتیپ ظاهر می شود. نمونه بارز تسلط ناقص رنگ آمیزی گلهای کیهانی است. اگر یک گیاه قرمز را با یک گیاه سفید تلاقی کنید، در نسل اول تقسیم فنوتیپ به صورت زیر خواهد بود: 1 (AA): 2 (Aa): 1 (aa). یعنی یک گل قرمز، یک گل سفید و دو گل صورتی خواهد بود. دومی نمونه ای از تسلط ناقص است، زیرا صفت غالب، قرمز، به طور کامل مغلوب را سرکوب نمی کند. در نتیجه، تأثیر هر دو ژن در بدن آشکار می شود.
تسلط ناقص نه تنها برای کازمیا، بلکه برای بسیاری از گلهای دیگر نیز معمول است: اسنپدراگون، لاله، میخک.
تغلیظ
Overdominance یک نوع جالب و تا حدودی متناقض از تعامل ژنی است که در آن ژن غالب در فنوتیپ یک ارگانیسم هتروزیگوت (BB) شدیدتر از فنوتیپ هموزیگوت (BB) ظاهر می شود. تسلط بیش از حد در طبیعت اتفاق نمی افتداغلب به عنوان تسلط کامل. به عنوان مثال، جهش در ژن HBB است که خطر ابتلا به مالاریا را کاهش می دهد.
هم سلطه
چندین نوع جالب دیگر از تعامل ژنی وجود دارد که یکی از آنها تسلط همزمان است. در این حالت، آلل غالب الل مغلوب را پوشانده یا سرکوب نمی کند و هر دو صفت تا حدی در فنوتیپ خود را نشان می دهند.
ساده‌ترین راه برای درک پدیده هم‌سلطه، مثال گلهای قرمز-سفید رودودندرون یا زیبایی شبانه است. این رنگ از تلاقی گل های قرمز و سفید حاصل می شود و اگرچه رنگدانه قرمز غالب است، اما آلل مسئول رنگ سفید را از بین نمی برد. اینگونه است که گلهای دو رنگ غیر معمول با ژنوتیپ Aa به دست می آیند.
نمونه ای از همزمانی مکانیسم توارث گروه های خونی است. بگذارید یکی از والدین گروه خونی دوم را داشته باشد (IAIA)، و دومی دارای گروه خونی سوم (I IB)، سپس کودک دارای یک گروه چهارم است که بین دوم و سوم نیست، با ژنوتیپ IA. IB.
