Viele von uns haben von dominanten und rezessiven Genen gehört - einige in unserem Genom versteckte Nukleotidketten, die für erbliche Merkmale verantwortlich sind. Wie interagieren sie miteinander? Was ist Dominanz und wie entsteht sie? Warum werden rezessive Allele nicht immer von dominanten unterdrückt? Diese Fragen beschäftigen Wissenschaftler seit der Entdeckung der Gene.
Forschungsgeschichte
Das Zusammenspiel von Allelen war schon immer von großem Interesse für Genetiker. Im Laufe der Forschung wurde festgestellt, dass es verschiedene Arten von Geninteraktionen gibt - vollständige Dominanz, Überdominanz, multiple Allelismus, unvollständige Dominanz und Kodominanz.
Gregor Mendel, der zu Recht als Vater der modernen Genetik bezeichnet wird, war der erste, der sich für die Gesetze der Vererbung von Erbanlagen interessierte. Im Laufe seiner berühmten Experimente zur Hybridisierung von Erbsenpflanzen bemerkte Mendel, dass die Kreuzung von gelben und grünen Erbsen nicht zu einem intermediären Merkmal führte. In der erstenGeneration waren alle Erbsen gelb. Mendel selbst konnte damals die Ergebnisse seines brillanten Experiments nicht erklären. Die theoretische Grundlage entstand viel später, nach der Wiederbelebung des Interesses an der Genetik und der Entdeckung der elementaren Einheit der Vererbung - des Gens. Es hängt von ihm ab, die Farbe der Erbse, die Form der Nase, die Farbe der Augen, die Größe, das Vorhandensein von Erbkrankheiten beim Menschen.
Kehren wir zu Mendels Experiment zurück. Das A-Gen ist für die gelbe Farbe der Erbsen verantwortlich, das a-Gen für die grüne Farbe. Wenn zwei verschiedene reine Linien gekreuzt werden, sieht die Aufteilung wie folgt aus:
R: AA x aa
F1: Aa Aa Aa Aa
Trotz der Tatsache, dass im Genotyp aller resultierenden Pflanzen ein Gen sowohl für Gelb als auch für Grün vorhanden war, kam am Ende nur Gelb vor. Mit anderen Worten, das dominante Merkmal übertönte das rezessive vollständig. Auf die gleiche Weise wurde die Form der Erbsen vererbt - glatt setzte sich über f altig durch. Es ist dieses Beispiel, das die vollständige Dominanz von Genen zeigt – die Unterdrückung des rezessiven Merkmals durch das dominante Merkmal, wenn beide im Genotyp vorhanden sind.
Beispiele für vollständige Dominanz
Das Kreuzen von Pflanzen verschiedener Farben ist nicht der einzige Bereich, in dem eine vollständige Dominanz auftritt. Auch aus der Humangenetik lassen sich Beispiele für diese Art der Interaktion anführen: Wenn ein Elternteil braune Augen hat, der zweite blaue Augen und beide homozygot für diese Merkmale sind, dann werden alle Kinder braune Augen haben.
In ähnlicher Weise das Vorhandensein des Rh-Faktors, Polydaktylie,Sommersprossen, dunkle Haarfarbe. Alle diese Merkmale sind dominant und verhindern das Auftreten eines rezessiven Phänotyps.
Volle Dominanz ist bei der Vererbung genetischer Krankheiten von großer Bedeutung. Die meisten von ihnen (Tay-Sachs-Krankheit, Urbach-Wite-Krankheit, Gunther-Krankheit) werden autosomal-rezessiv vererbt, dh wenn der Genotyp ein normales (dominantes) Gen enthält, wird sich das mutierte Allel nicht manifestieren.
Über unvollständige Dominanz
Unvollständige Dominanz ist eine der Arten der Geninteraktion, die häufig in der Natur vorkommt. Damit wird das rezessive Allel nicht vollständig durch das dominante unterdrückt, und ein neues, intermediäres Merkmal erscheint im Phänotyp. Ein markantes Beispiel unvollständiger Dominanz ist die Färbung von Kosmosblumen. Wenn Sie eine rote Pflanze mit einer weißen kreuzen, ist die Phänotypaufteilung in der ersten Generation wie folgt: 1 (AA): 2 (Aa): 1 (aa). Das heißt, eine Blume ist rot, eine weiß und zwei rosa. Letztere sind ein Beispiel für unvollständige Dominanz, da das dominante Merkmal, Rot, das rezessive nicht vollständig unterdrückte. Dadurch manifestiert sich der Einfluss beider Gene im Körper.
Unvollständige Dominanz ist typisch nicht nur für Cosmea, sondern auch für viele andere Blumen: Löwenmäulchen, Tulpen, Nelken.
Überherrschaft
Überdominanz ist eine interessante und etwas paradoxe Art der Geninteraktion, bei der sich das dominante Gen im Phänotyp eines heterozygoten Organismus (BB) stärker manifestiert als im Phänotyp eines homozygoten (BB). Überdominanz kommt in der Natur nicht voroft als völlige Dominanz. Ein Beispiel ist eine Mutation im HBB-Gen, die das Malariarisiko senkt.
Co-Dominanz
Es gibt mehrere andere interessante Arten der Geninteraktion, und eine davon ist Co-Dominanz. In diesem Fall maskiert oder unterdrückt das dominante Allel das rezessive nicht, und beide Merkmale manifestieren sich bis zu einem gewissen Grad im Phänotyp.
Der einfachste Weg, das Phänomen der Co-Dominanz zu verstehen, ist das Beispiel der rot-weißen Blüten des Rhododendron oder der Nachtschönheit. Diese Färbung wird durch Kreuzung von roten und weißen Blüten erh alten, und obwohl das rote Pigment dominant ist, übertönt es nicht das für die weiße Farbe verantwortliche Allel. So entstehen ungewöhnliche zweifarbige Blüten mit dem Genotyp Aa.
Ein Beispiel für Kodominanz ist der Mechanismus der Vererbung von Blutgruppen. Lassen Sie einen der Elternteile die zweite Blutgruppe (IAIA) und der zweite die dritte (IВ IB), dann hat das Kind eine vierte Gruppe, die nicht zwischen der zweiten und dritten liegt, mit dem Genotyp IA IB.
