Какво е епистаза? (С примери)



на epistasis, В генетиката именно изследването на взаимодействието между различните гени кодира същия характер. Тоест, това е проявлението на черта, която възниква от взаимодействието между геновите алели на различни локуси.

Когато говорим за отношенията, които установяват алели на един и същ ген, ние се отнасяме към алелни връзки. Тоест, до алелите на същия локус или алеломорфни алели. Това са известните взаимодействия на пълно господство, непълно господство, кодоминантност и леталност между алелите на същия ген.

В отношенията между алелите на различните локуси, напротив, ние говорим за не-алеломорфни алели. Това са така наречените генни взаимодействия, които по някакъв начин са епистатни.

Епистазата позволява да се анализира дали експресията на един ген определя експресията на друг ген. В такъв случай такъв ген би бил епистатен през втория; вторият би бил хипотетичен за първия. Анализът на епистазата също позволява да се определи реда, в който гените, които определят един и същ фенотип, действат.

Най-простата епистаза анализира как два различни гена взаимодействат, за да придадат същия фенотип. Но очевидно може да има много повече гени.

За анализ на простата епистаза ще направим в вариациите на пропорциите на класическите дихибридни пресичания. Тоест, до модификациите на съотношението 9: 3: 3: 1 и към самата нея.

индекс

  • 1 Класическото фенотипно съотношение 9: 3: 3: 1
  • 2 Отклонения, които не са такива
    • 2.1 Съотношение 9: 3: 3: 1 (двойна доминантна епистаза)
    • 2.2 Съотношението 15: 1 (дублирано генно действие)
    • 2.3 Съотношението 13: 3 (доминиращо заличаване)
    • 2.4 Съотношението 9: 7 (дублирана рецесивна епистаза)
  • 3 Други епистатични фенотипни пропорции
  • 4 Препратки

Класическото фенотипно съотношение 9: 3: 3: 1

Това съотношение произтича от комбинацията на наследствения анализ на два различни знака. Тоест, това е продукт на комбинацията от две независими фенотипни сегрегации (3: 1) X (3: 1).

Когато Мендел анализира, например, височината на растението или цвета на семето, всеки символ е разделен на 3 до 1. Когато се анализира като цяло, дори и да са два различни знака, всеки от които е разделен на 3 към 1. Това означава, че те са разпределени независимо..

Въпреки това, когато Мендел анализира героите по двойки, те са довели до известните фенотипни класове 9, 3, 3 и 1. Но тези класове са двузначни суми. различен. И никога, никакъв характер не е повлиял на проявлението на другия.

Отклонения, които не са такива

Предишното беше обяснението на класическата менделска пропорция. Следователно това не е случай на епистаза. Епистазис изследва случаи на наследяване от същия характер, определени от няколко гена.

Предишният случай, или втори закон на Мендел, е наследяване на два различни знака. Онези, които са обяснени по-късно, са истински епистатични пропорции и включват само не-алеломорфни алели.

Съотношение 9: 3: 3: 1 (двойна доминантна епистаза)

Този случай се намира, когато същият герой има четири различни фенотипни проявления в съотношение 9: 3: 3: 1. Следователно, това не може да бъде алелно (моногенно) взаимодействие, което да доведе до появата на четири различни кръвни групи в системата ABO..

Вземете например кръстоска между хетерозиготно индивид от кръвна група А и хетерозиготен индивид от кръвна група Б. азАаз X азBаз. Това би ни дало 1: 1: 1: 1 съотношение на индивидите азАаз (Тип А), азАазB (Тип AB), азBаз (Тип Б) e II (Тип О).

Напротив, вярно доминиращо двойно епистатно отношение (9: 3: 3: 1) се наблюдава под формата на гребена на петела. Те са четири фенотипни класа, но в съотношение 9: 3: 3: 1.

В определянето и проявлението му участват два гена, да ги наречем R и P. Независимо, алелите R и P показват пълно господство над алелите R и р, съответно.

От кръстовището rrpp X rrpp можем да получим фенотипните класове 9 R_P_, 3 R_pp, 3 rrP_ и 1 rrpp. Символът "_" означава, че алелът може да бъде доминиращ или рецесивен. Свързаният фенотип остава същият.

Класът 9 R_P_ е представен от петли с орехови гребени, 3 R_pp с гребени на роза. Петухите с грахово гребене биха били тези от клас 3 rrP_; тези от класа rrpp имат прост гребен.

При двойно доминираща епистаза всеки клас 3 произтича от доминиращия ефект на R или P. Ген клас 9 представлява това, при което се проявяват и доминантните алели R и P. Накрая, в клас 1 rrpp, алелите отсъстват. доминира и двата гена.

Съотношението 15: 1 (дублирано генно действие)

В това епистатично взаимодействие един ген не потиска проявата на друг. Напротив, и двата гена кодират проява на същия характер, но без добавен ефект.

Следователно, присъствието на поне един доминиращ алел на всеки от двата гена от различни локуси позволява проявлението на характера в клас 15. Отсъствието на доминантни алели (двойната рецесивна класа) определя фенотипа на клас 1.

Продуктите на гените участват в проявлението на цвета на зърненото зърно А и / или B. Това означава, че всеки от тези продукти (или и двете) може да доведе до биохимична реакция, която превръща прекурсора в пигмент.

Единствената класа, която не произвежда нито един от тях, е клас 1 aabb. Следователно, класове 9 A_B_, 3 A_bb и 3 aaB_ ще произведат пигментирани зърна, а останалото малцинство няма да.

Съотношението 13: 3 (доминиращо изтриване)

Тук откриваме случай на доминиращо потискане на ген (хипостатичен) чрез присъствието на поне един доминиращ алел на другия (епистатен). Тоест, формално казано, един ген потиска действието на другия.

Ако имаме работа с господстващото потискане на D над K, ще имаме същия фенотип, свързан с класовете 9 D_K_, 3 D_kk и 1 ddkk. Клас 3 ddK_ ще бъде единственият, който показва неизтритата функция.

Двойният рецесивен клас се добавя към класовете 9 D_K_ y3 D_kk, защото той не произвежда това, което кодира хипонативния ген К.Не защото е потиснато от D, което във всеки случай не е, а защото не произвежда.

Това съотношение понякога се нарича и господстващо и рецесивно епистаза. Доминиращият е K за D / d. Рецесивната епистаза ще бъде такава дд за K / K.

Например, цветята на игликата дължат своя цвят на проявлението на два гена. Генът K които кодират производството на пигмента на малвидин и гена D който кодира потискането на малвидин.

Само растения ddKK или ddKk (т.е. клас 3 ddK_) ще произвежда малвидин и ще бъде син. Всеки друг генотип ще доведе до растения с тюркоазени цветя.

Съотношение 9: 7 (дублирана рецесивна епистаза)

В този случай, присъствието на поне един доминиращ алел на всеки ген от двойката е необходимо, за да се прояви характерът. Да кажем, че са гени C и P. Това е хомозиготно рецесивно състояние на един от гените на двойката (куб.см. или п.п.) прави невъзможно проявлението на характера.

С други думи, само клас 9 C_P_ представя поне един доминиращ алел C и доминиращ алел P. За да се прояви характерът, функционалните продукти на двата гена трябва да присъстват.

Това взаимодействие е епистатно, защото липсата на експресия на един ген предотвратява проявата на другия ген. Тя е двойна, защото реципрочната стойност също е вярна.

Класически пример, който илюстрира този случай е този на граховите цветя. Растенията WACC и растенията WACC Те имат бели цветя. Хибридите CcPp на кръстовете между тях представляват пурпурни цветя.

Ако два от тези дихибридни растения пресекат, ще получим клас 9 C-P_, който ще има лилави цветя. Класове 3 C_pp, 3 ccP_ и ccpp ще бъдат бели цветя.

Други епистатични фенотипни пропорции

От пропорцията, предложена във втория закон на Мендел, имаме други допълнителни случаи, които заслужават да бъдат споменати.

При модифицираното съотношение 9: 4: 3 го наричаме рецесивна епистаза с добра причина. Когато генът е хомозиготен за рецесивния ген, той избягва експресията на другия ген - дори ако е доминиращ.

Вземете за пример рецесивната епистаза на генотипа аа за гена B. Клас 9 е вече признатият 9 A_B_. За клас 4, за клас 1 aabb, те трябва да бъдат добавени, със същия фенотип, от клас 3 aaB_. Клас 3 ще бъде от клас 3 A_bb.

При епистатичното взаимодействие на дублираните гени наблюдаваното фенотипно съотношение е 9: 6: 1. Всички индивиди от клас 9 А_В_ имат поне един алел на всеки ген А или B. Всички те имат един и същ фенотип.

Напротив, в класове 3 A_bb и 3 aaBb има само доминиращи алели или на А или Б. В този случай има и един и същ фенотип - но различен от останалите. Накрая, в клас 1 не съществува доминиращ алел на който и да е от гените и представлява друг фенотип.

Може би класата, която най-много обърква, е тази на доминиращата епистаза, която показва фенотипното съотношение 12: 3: 1. Тук доминирането на А (епистатика) над В (хипостатично) кара клас 9 A-B_ да се присъедини към клас 3 A_bb.

Фенотипът на В ще се прояви само когато А не присъства в клас 3 aaB_. Двойният рецесивен клас 1 aabb няма да прояви фенотипа, асоцииран с гена A / a нито с гена B / b.

Други епистатични фенотипни пропорции, които нямат конкретно име, са 7: 6: 3, 3: 6: 3: 4 и 11: 5.

препратки

  1. Brooker, R.J. (2017). Генетика: анализ и принципи. McGraw-Hill Висше образование, Ню Йорк, Ню Йорк, САЩ.
  2. Goodenough, U. W. (1984) Генетика. W. B. Saunders Co. Ltd, Pkiladelphia, PA, USA.
  3. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Въведение в генетичния анализ (11-то изд.). Ню Йорк: У. Х. Фрийман, Ню Йорк, Ню Йорк, САЩ.
  4. Miko, I. (2008) Епистаза: Генно взаимодействие и фенотипни ефекти. Природа Образование 1: 197. nature.com
  5. White, D., Rabago-Smith, М. (2011). Асоциации на генотип-фенотип и цвят на човешкото око. Journal of Human Genetics, 56: 5-7.
  6. .