Шта је интеракција гена? Врсте интеракција гена. Интеракција неалелних гена

Састав људског генотипа укључује огроман број гена који носе информације о својствима и квалитетима нашег тела. Упркос овако великом броју, они међусобно дјелују као један цијели систем.

Из школског курса биологије познајемо Менделове законе, који су проучавали обрасце наслеђивања карактера. Током свог истраживања, научник је открио доминантне и рецесивне гене. Неки су у стању да потисну манифестацију других.

Заправо, интеракција гена превазилази Менделове законе, иако се поштују сва правила наслеђивања. Можете видети разлику у природи раздвајања фенотипа, јер се тип интеракције може разликовати.

Карактеристике гена

Ген је јединица наследности, има одређене карактеристике:

1. Ген је дискретан. Одређује степен развијености одређене особине, укључујући карактеристике биохемијских реакција.
2. Има постепени ефекат. Акумулирање у ћелијама тела, може довести до јачања или слабљења манифестације особине.
3. Сви гени су строго специфични, односно одговорни су за синтезу специфичног протеина.
4. Један ген може имати вишеструке ефекте, утичући на развој неколико знакова одједном.
5. Различити гени могу учествовати у формирању једне особине.
6. Сви гени могу међусобно дјеловати.
7. Изглед гена је под утицајем спољашњег окружења.

Гени могу да делују на два различита нивоа. Први је сам генетски систем, у којем се утврђује стање гена и њихов рад, стабилност и варијабилност. Други ниво се може узети у обзир већ када се ради у ћелијама тела.

Врсте интеракција алелних гена

Све ћелије нашег тела имају сет диплоидних хромозома (назива се и двоструко). 23 хромозома јајета су стопљена са истим бројем хромозома сперме. То јест, свака особина је представљена са два алела, и они се зову алелни гени.

Такви алелни парови се формирају током оплодње. Оне могу бити хомозиготне, тј. Састоје се од идентичних алела и хетерозиготних, ако су укључени различити алели.

Облици интеракције алелних гена су јасно представљени у табели.

Потпуна и непотпуна доминација

Можемо говорити о потпуној доминацији у случају када један од гена може пружити манифестацију особине, док други није у стању да то уради. Снажан ген добија име доминантног, а његов противник - рецесиван.

Наслеђивање се у овом случају одвија у потпуности према законима Мендела. На примјер, боја сјемена грашка: у првој генерацији видимо сав грашак зелени, то јест, ова боја је доминантна особина.

Ако се током оплодње ген смеђих очију и плавих очију споји, онда ће очи детета бити браон, јер тај алел потпуно потискује ген који је одговоран за плаве очи.

Код непотпуне доминације, у хетерозиготима се може приметити манифестација средњег својства. На пример, када прелазите ноћну лепоту хомозиготну за доминантну особину са црвеним цветовима са истом особом, само са белом королом, у првој генерацији се могу видети розе хибриди. Доминантни црвени знак не потискује потпуно испољавање рецесивног бијелог, тако да се на крају нешто испостави као просјек.

Цо-доминанце и овердоминанце

Ова интеракција гена, у којој сваки обезбеђује сопствену особину, назива се ко-доминација. Сви гени у једном алелном пару су апсолутно еквивалентни. Ни једно ни друго не може потиснути акцију другог. Управо та интеракција гена коју посматрамо у наслеђивању крвних група код људи.

Ген О обезбеђује манифестацију прве крвне групе, ген А - други, ген Б - трећи, и ако се гени А и Б споје, онда нико не може да потисне манифестацију другог, тако да се формира нова крвна група 4.

Овердоминација је још један пример интеракције алелних гена. У овом случају, хетерозиготни појединци за ову особину имају светлију манифестацију од хомозиготне. Ова генска интеракција лежи у основи феномена хетерозиса (феномена хибридне снаге).

При преласку две врсте парадајза, на пример, добија се хибрид који наслеђује особине оба изворна организма, јер знакови постају хетерозиготни. У следећој генерацији ће се већ делити на знаке, тако да се исто потомство не може добити.

У животињском свету, могуће је посматрати стерилност таквих хибридних облика. Такви примери интеракције гена се често могу наћи. На пример, када пређете магарца и кобилу, роди се мула. Наслиједио је све најбоље квалитете својих родитеља, али он сам не може имати потомство.

Код људи, анемија српастих ћелија је наслеђена у овом типу.

Неалелни гени и њихова интеракција

Гени који се налазе у различитим паровима хромозома називају се неалелни. Ако су заједно, они могу утицати једни на друге.

Интеракција неалелних гена може се извести на различите начине:

1. Комплементарност.
2. Епистасис.
3. Полимер ацтион.
4. Плеиотропиц.

Све ове врсте интеракција гена имају своје особине.

Комплементарност

У овој интеракцији, један доминантни ген допуњује други, који је такође доминантан, али није алел. Заједно, они доприносе испољавању потпуно новог знака.

Можемо дати примјер манифестације боје у цвијећу слатки грашак. Присуство пигмента, што значи да је боја цвећа обезбеђена комбинацијом двају гена - А и Б. Ако је бар један од њих одсутан, ивица ће бити бела.

Код људи, ова интеракција неалелних гена је уочена током формирања органа слуха. Нормални слух може бити само ако су оба гена присутна - Д и Е - у доминантном стању. Са само једном доминантном или обоје у рецесивном стању, нема саслушања.

Епистасис

Таква интеракција неалелних гена је потпуно супротна претходној интеракцији. У овом случају, један ноналлелни ген је у стању да потисне манифестацију другог.

Облици интеракције гена у овој варијанти могу бити различити:

• Доминантна епистаза.
• Рецесивно.

У првом типу интеракције, један доминантни ген потискује манифестацију друге доминантне. Рецесивни гени су укључени у рецесивну епистазу.

Према овом типу интеракције, долази до наслеђивања боје плода у бундеве, бојења вуне код коња.

Полимерни ефекат гена

Овај феномен се може посматрати када је неколико доминантних гена одговорно за испољавање исте особине. Ако постоји барем један доминантни алел, онда ће се обавезно појавити знак.

Врсте интеракција гена у овом случају могу бити различите. Један од њих је кумулативни полимер, када степен манифестације особине зависи од броја доминантних алела. Ово је наслеђе боје зрна пшенице или боје коже код људи.

Сви знају да сви људи имају различиту боју коже. У неким је потпуно светло, неки имају тамну кожу и представнике Негроидна трка - и потпуно црно. Научници сматрају да је боја коже одређена присуством три различита гена. На пример, ако генотип садржи све три у доминантном стању, онда је кожа најтамнија, као у црнцу.

Судећи по боји наше коже, нема доминантних алела у раси Кавказа.

Дуго је откривено да интеракција неалелних гена према типу полимера утиче на већину квантитативних особина код људи. То су: висина, телесна тежина, интелектуалне способности, отпорност на инфективне болести, и неке друге.

Може се само приметити да развој таквих знакова зависи од услова животне средине. Особа може имати предиспозицију за прекомјерну тежину, али ако слиједите дијету, можете избјећи овај проблем.

Плеиотропски ефекат гена

Научници су одавно убеђени да су типови интеракција гена прилично двосмислени и веома разноврсни. Понекад је немогуће предвидети испољавање одређених фенотипских особина, јер није познато како гени ступају у интеракцију.

Ова тврдња је само наглашена чињеницом да један ген може да утиче на формирање неколико карактера, односно да има плеиотропни ефекат.

Одавно је примијећено да присуство црвеног пигмента у плодовима репе нужно прати присуство истог, али само у листовима.

Код људи је позната болест Марфанов синдром. Повезан је са дефектом гена који је одговоран за развој везивног ткива. Резултат је да где год је то ткиво у телу, проблеми се могу посматрати.

Такви пацијенти имају дугачке "паукове" прсте, дислокацију ока, дијагностикују се срчане болести.

Утицај фактора окружења на деловање гена

Утицај спољашњих еколошких фактора на развој организама не може се порећи. Оне укључују:

• Повер.
• Температуре
• Лигхт
• Хемијски састав земљишта.
• Влажност итд.

Еколошки фактори су фундаментални у процесима селекције, наслеђа и варијабилности.

Када узмемо у обзир облике интеракције алелних гена или неалелне, увек морамо узети у обзир утицај околине. Можете навести примјер: ако се биљке јаглаца крижају на температури од 15-20 ступњева, тада ће сви хибриди прве генерације имати ружичасту боју. На температури од 35 степени, све биљке постају бијеле. Овде имате утицај фактора околине на манифестацију знакова, овде није битно који је ген доминантан. Испада да код зечева боја длаке зависи и од фактора температуре.

Научници већ дуго раде на питању како контролисати манифестације знакова, испољавајући различите спољне утицаје. Ово може пружити прилику за контролу развоја урођених знакова, што је посебно важно за људе. Зашто не бисте искористили своје знање да бисте спречили манифестовање неких наследних болести?

Сви типови интеракција алелних гена, а не само њих, могу бити тако разноврсни и вишеструки, да их је немогуће приписати било којем одређеном типу. Може се само рећи да су све ове интеракције једнако сложене, и код људи и код представника свих биљних и животињских врста.