Аллель это промежуточный признак

Аллели

Аллели (аллельные гены) — это различные формы одного и того же гена. Аллель — это одна из форм определенного гена. У разных генов может быть разное количество аллелей. Если аллелей гена существует больше двух, то говорят о множественном аллелизме.

В диплоидных (содержащего двойной набор хромосом) клетках организма присутствует по два аллеля каждого гена. Аллели одного и того же гена находятся в одинаковых локусах (местах) гомологичных хромосом.

Если два аллеля одного гена в клетках организма одинаковы, то такой организм (или клетка) называется гомозиготным по данному признаку. Если аллели разные, то организм называется гетерозиготным.

Взаимодействие аллельных генов

Аллели одного гена, находясь в одном организме, взаимодействуют между собой, и от этого взаимодействия зависит, как проявит себя признак, обусловленный соответствующим геном.

Полное доминирование

Чаще всего встречается такой тип взаимодействия как полное доминирование, при котором один аллельный ген проявляется и полностью подавляет проявление другого аллельного гена. В данном случае первый называется доминантным, а второй — рецессивным.

В случае полного доминирования генотипы AA и Aa будут иметь одинаковый фенотип.

Полное доминирование наблюдается при проявлении, например, цвета семян гороха. У гетерозиготных ( Aa ) растений по этому признаку семена всегда желтые, как и у гомозиготных по доминантному аллелю ( AA ). Зеленый цвет определяется рецессивным аллелем и поэтому подавляется.

При множественном аллелизме отношения между аллелями могут быть неоднозначными. Если имеет место быть исключительно полное доминирование, то один ген может быть доминантным по отношению ко второму, но рецессивным по отношению к третьему. В таком случае строят ряды ( A > a’ > a» > …), в которых отражают отношения доминирования. Так, например, наследуется окраска шерсти у многих животных, цвет глаз.

Кроме полного доминирования встречаются и другие типы взаимодействия аллелей: неполное доминирование, кодоминирование, сверхдоминирование, комплементация аллелей и некоторые другие.

Неполное доминирование

В случае неполного доминирования гетерозиготный генотип будет иметь промежуточное значение признака. В этом случае доминантный аллель лишь частично подавляет рецессивный. В результате в фенотипе проявляется некое промежуточное значение признака.

Например, цвет цветков ночной красавицы с генотипом AA красный, aa — белый, Aa — розовый.

Кодоминирование

При кодоминировании два аллельных гена, оказавшись в одном организме, полностью проявляют себя. Ни один из них никак не подавляет другой. В случае кодоминирования отсутствуют доминантно-рецессивные отношения между аллелями. В итоге в организме синтезируется два разных белка, определяющих один и тот же признак. Нечто похожее происходит при сверхдоминировании и межаллельной комплиментации.

Сверхдоминирование

Сверхдоминирование — это такой тип взаимодействия аллельных генов, когда у гетерозиготных особей ( Aa ) признак сильнее проявляется, чем у обеих гомозиготных ( AA и aa ). Причина подобного явления лежит в достаточно сложных биохимических процессах, связанных с тем, что аллели кодируют несколько разные, но аналогичные по своим функциям полипептиды. В итоге признак как бы накапливается. Сверхдоминирование лежит в основе такого явления как гетерозис, когда дочерние организмы более жизнеспособны, чем родительские.

Помимо перечисленных существуют и другие более редкие типы взаимодействия аллелей.

Частота аллелей

Частота встречаемости аллельных генов в популяции может быть различной. Обычно рецессивные гены редки и по-сути являются мутациями доминантного аллеля. Многие мутации являются вредными. Однако именно мутантные гены создают материал для действия естественного отбора и как следствие процесса эволюции.

В гипотетической идеальной популяции (в которой не действует естественный отбор, которая имеет неограниченно большой размер, изолирована от других популяций и так далее) частота генотипов (по тому или иному гену) не меняется и подчиняется закону Харди-Вайнберга. Согласно этому закону распределение генотипов в популяции будет укладываться в уравнение: p 2 + 2pq + q 2 = 1. Здесь p и q — частоты (выраженные в долях единицы) аллелей в популяции, p 2 и q 2 — частоты соответствующих гомозигот, а 2pq — частота гетерозигот.

Источник

АЛЛЕЛИ

Аллели (греческий allēlōn — взаимно; синоним аллеломорфы) — различные формы состояния гена, занимающие в гомологичных, парных хромосомах идентичные участки и определяющие общность биохимических процессов развития того или иного признака. Каждый ген может находиться по крайней мере в двух аллельных состояниях, определяемых его структурой. Наличием аллельных генов обусловлены фенотипические различия среди особей.

Термины «аллеломорфы», «аллеломорфная пара», «аллеломорфизм» предложены Бейтсоном и Сондерсом (W. Bateson, J. Saunders, 1902). Впоследствии Йоханнсен (W. L. Johannsen, 1909) предложил заменить их на более краткие — «аллели», «аллельная пара», «аллелизм».

В первоначальном значении термин «аллели» обозначал только гены, определяющие пару альтернативных менделирующих признаков (см. Менделя законы). Несмотря на то что по сути дела термины «ген» и «аллель» должны быть синонимами, термин «аллель» употребляется для обозначения определенной разновидности гена. Понятием «ген» обозначают локус (см.) хромосомы как таковой независимо от числа существующих аллель этого гена.

В каждой из гомологичных хромосом может располагаться лишь один аллель данного гена. Так как у диплоидных организмов имеется по две хромосомы каждого типа (гомологичные хромосомы), то в клетках этих организмов присутствуют по два аллели каждого гена. Аллельная пара составляется при оплодотворении и может состоять из идентичных или неидентичных аллель. В первом случае говорят об аллели в гомозиготном, во втором — в гетерозиготном состоянии. Кроме этого, у мужских особей диплоидных организмов может быть выявлен аллелизм в гемизиготном состоянии. Это обусловлено тем, что у человека пара половых хромосом (XY-хромосомы) не является гомологичной. В результате этого в тех случаях, когда аллельная пара не может быть составлена, проявление генов не зависит от того, являются ли они доминантными или рецессивными (см. Доминантность). Индивида, имеющего один или несколько таких неспаренных генов, но диплоидного по остальным генам, называют гемизиготным.

Название (номенклатура) генов обычно соответствует их конечным эффектам (фенотипам), причем используют английскую терминологию. Так, рецессивный ген, обусловливающий ахондроплазию, может быть назван achondroplasia. Для удобства написания генетических формул аллели обозначают символами. Рецессивный аллели обычно обозначается строчной первой буквой названия данного гена, в частности для гена achondroplasia символ может быть а. Если символ а уже был использован ранее для обозначения других генов данного вида, то может быть взят символ ас или какой-либо другой.

Доминантный ген обозначают одним из следующих способов: той же, но заглавной буквой (A), той же буквой с верхним индексом + (а + ); знаком + с верхним индексом символа рецессивного аллеля (+ а ) или чаще всего просто знаком +. Так, генетическая формула для индивида, гетерозиготного по мутантному рецессивному гену альбинизма, будет с/+, для альбиноса с/с, а для человека с нормальной пигментацией +/+.

Ген, который обычно встречается в природе и обеспечивает нормальное развитие и жизнеспособность организма, называют нормальным аллелем, или аллелем дикого типа.

Нормальный аллель может мутировать (см. Мутагенез). В результате ряда последовательных мутаций (см.) может возникнуть серия аллели одного локуса. Такое явление получило название множественного аллелизма. Поэтому для того, чтобы определить многообразные изменения какого-либо гена, необходимо исследовать многих индивидов — носителей разных членов серии множественных аллель. Люди с группой крови А подразделяются на три подгруппы. Это связано с наличием в популяциях людей трех различных аллель гена IА — IА1, IА2 и IА3. Для другого аллеля этой системы IB также известны три отличающиеся аллельные формы, что обусловливает выделение трех групп людей с группой крови В.

В настоящее, время популяционно-генетическими исследованиями выявлено более 50 разных аллель, контролирующих синтез α- или β-полипептидных цепей молекулы гемоглобина или фермента глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы у человека.

Читайте также:  Боль в промежности как признак беременности

Основной формой взаимодействия между аллелями является доминирование (см. Доминантность). Нормальный (дикий) аллель обычно доминирует по отношению к мутантному аллелю. В зависимости от характера взаимодействия нормальных аллель с мутантными различают аморфы, гипоморфы, гиперморфы, антиморфы и неоморфы. Аморфы — полностью рецессивные аллели; гипоморфы обладают такими же свойствами, что и нормальные аллели, только в ослабленной степени; гиперморфы дают больше первичных продуктов в клетке по сравнению с нормальным аллелем; антиморфы подавляют проявление эффектов нормальных аллель, анеоморфы — аллели с новыми функциями, эффекты их не количественно, а качественно отличаются от эффектов нормального аллеля.

Хотя принципиальных различий в действии доминантных и рецессивных аллель не выявлено, конечные продукты их деятельности (эффекты) различны. Это особенно четко проявляется в ферментах. Превращение нормального доминантного аллеля в мутантный рецессивный часто приводит к синтезу неактивного фермента. Если у гетерозигот проявляются эффекты обоих аллель, то такой характер действия генов называют кодоминантным (см. Кодоминантность).

Единственным известным исключением из правила кодоминантного действия аутосомных генов является, по-видимому, генетический контроль синтеза полипептидных цепей иммуноглобулина. Молекула иммуноглобулина состоит из 2 тяжелых и 2 легких полнпептидных цепей, синтез которых контролируется двумя парами аутосомных несцепленных генов, причем в каждой клетке активен лишь один из аллельных генов данных локусов. Такое аллельное исключение аутосомных генов, очевидно, связано со спецификой биосинтеза иммуноглобулинов.

В истории развития учения об аллели большую роль сыграло открытие явления ступенчатого аллелизма (Н. П. Дубинин, А. С. Серебровский и другие, 1929—1934). В этом случае разработка метода межаллельной комплементации (см. Мутационный анализ) позволила показать, что при мутациях ген может изменяться не целиком, а через изменение отдельных его частей. Это положило начало учению о сложном строении гена и заметно изменило старые понятия о сущности аллели. При разных изменениях одного и того же участка гена возникают гомоаллели. В этом случае между аллелями нет рекомбинаций (см.). При изменении разных мест внутри гена появляются гетероаллели.

Псевдоаллели — тесно сцепленные локусы, имеющие сходные фенотипические эффекты. Сходство их с аллелями заключается в том, что они обычно передаются вместе как одна единица, хотя в редких случаях могут и рекомбинировать в результате кроссинговера. В цис- и транс-положениях (см. Молекулярная генетика) псевдоаллели обусловливают различные фенотипы. В цис-гетерозиготах (ab/++) мутантные псевдоаллели проявляют дикий или нормальный фенотип, а в транс-гетерозиготах (а+/+b) — мутантный фенотип. Группу тесно сцепленных локусов называют серией псевдоаллелей, или сложным генным локусом.

Гены с одинаковой функцией и локализацией у особей разных видов называют гомологичными. Наличие гомологичных генов у индивидов различных видов объясняют их происхождением от общих родительских форм. Например, мутации генов, контролирующих синтез фермента тирозиназы, участвующей в образовании пигмента меланина, приводят к неактивности данного фермента и и как результат — к появлению альбинизма у различных видов. Гомологичными генами контролируется также синтез VIII и IX факторов свертывающей системы крови у человека и других млекопитающих. Мутации в этих генах обусловливают развитие гемофилии А и В.

Для большинства генов установлена множественность эффектов проявления, в результате чего мутантные гены обусловливают возникновение различных синдромов (см. Плейотропия). Видимые эффекты некоторых генов не во всех случаях проявляются фенотипическп у носителей этих генов (см. Пенетрантность гена). На степень проявления эффектов аллельных генов нередко влияют другие неаллельные гены — гены-модификаторы. Последние сами по себе не имеют каких-либо видимых эффектов проявления, но способны усиливать или ослаблять эффекты так наз. главных генов, контролирующих образование альтернативных менделирующих признаков. Образование определенного признака может зависеть также от взаимодействия двух или более доминантных неаллельных генов, каждый из которых не имеет самостоятельного проявления, а контролирует протекание одного из звеньев последовательной цепи биохимических реакций. Такие гены называют комплементарными. Контролируемый ими признак проявляется фенотипически только в том случае, если все доминантные аллели этих локусов присутствуют в организме.

Таким образом, наличие в популяции многообразных форм генов, составляющих аллельные пары, сложный характер взаимоотношений внутри этой пары, влияние на проявление этой пары неаллельных генов является основной причиной существования фенотипических различий среди особей этой популяции по определенному признаку.

Библиография

Источник

Аллели

Алле́ли (от греч. ἀλλήλων — друг друга, взаимно) — различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках (локусах) гомологичных хромосом и определяющие альтернативные варианты развития одного и того же признака. В диплоидном организме может быть два одинаковых аллеля одного гена, в этом случае организм называется гомозиготным, или два разных, что приводит к гетерозиготному организму. Термин «аллель» предложен В. Иогансеном (1909 г.) [1]

Нормальные диплоидные соматические клетки содержат два аллеля одного гена (по числу гомологичных хромосом), а гаплоидные гаметы — лишь по одному аллелю каждого гена. Для признаков, подчиняющихся законам Менделя, можно рассматривать доминантные и рецессивные аллели. Если генотип особи содержит два разных аллеля (особь — гетерозигота), проявление признака зависит только от одного из них — доминантного. Рецессивный же аллель влияет на фенотип, только если находится в обеих хромосомах (особь — гомозигота). В более сложных случаях наблюдаются другие типы аллельных взаимодействий (см. ниже).

Содержание

Типы аллельных взаимодействий

Множественные аллели

Множественный аллелизм — это существование в популяции более двух аллелей данного гена. В популяции оказываются не два аллельных гена, а несколько. Возникают в результате разных мутаций одного локуса. Гены множественных аллелей взаимодействуют между собой различным образом.

В популяциях как гаплоидных, так и диплоидных организмов обычно существует множество аллелей, для каждого гена. Это следует из сложной структуры гена — замена любого из нуклеотидов или иные мутации приводят к появлению новых аллелей. Видимо, лишь в очень редких случаях любая мутация столь сильно влияет на работу гена, а ген оказывается столь важным, что все его мутации приводят к гибели носителей. Так, для хорошо изученных у человека глобиновых генов известно несколько сотен аллелей, лишь около десятка из них приводит к серьёзным патологиям.

Летальные аллели

Летальными называются аллели, носители которых погибают из-за нарушений развития или заболеваний, связанных с работой данного гена. Между летальными аллелями и аллелями, вызывающими наследственные болезни, есть все переходы. Например, больные хореей Хантингтона (аутосомно-доминантный признак) обычно умирают в течение 15—20 лет после начала заболевания от осложнений, и в некоторых источниках предлагается считать этот ген летальным.

Обозначение аллелей

Обычно в качестве обозначения аллеля применяют сокращение названия соответствующего гена до одной или нескольких букв; чтобы отличить доминантный аллель от рецессивного, первую букву в обозначении доминантного пишут заглавной.

См. также

Интересные факты

Примечания

Литература

Генетика
Введение • История • Связанные темы • Список организаций • Список генетических терминов
Ключевые компоненты Хромосома • ДНК • Нуклеотид • РНК • Геном
Поля генетики Классическая генетика · Консервационная генетика · Экологическая генетика · Иммуногенетика · Молекулярная генетика · Популяционная генетика · Квантитативная генетика
Археогенетика Северной и Южной Америки · Британских островов · Европы · Италии · Ближнего Востока · Южной Азии
Связанные темы Генетик · Геномика · Генетический код • Медицинская генетика · Молекулярная эволюция · Обратная генетика • Генетическая инженерия • Генетическое разнообразие • Наследственность • Генетический мониторинг

Смотреть что такое «Аллели» в других словарях:

АЛЛЕЛИ — (от греч. allelon друг друга взаимно) (аллеломорфы), различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках (локусах) гомологичных (парных) хромосом; определяют варианты развития одного и того же признака. В нормальной… … Большой Энциклопедический словарь

Аллели — альтернативные варианты генов одного и того же локуса хромосомы (Источник: «Словарь терминов микробиологии») … Словарь микробиологии

Аллели — (греч. allēlōn взаимно) одно из альтернативных (двух или более) состояний гена, каждое из которых характеризуется уникальной последовательностью нуклеотидов. Аллели гена находятся в локусах (гомологичных участках) гомологичных (парных) хромосом и … Физическая Антропология. Иллюстрированный толковый словарь.

Аллели — I Аллели (греч. allēlōn взаимно) различные формы состояния генов, занимающих в гомологичных хромосомах идентичные локусы; аллельная пара генов образуется при оплодотворении и может состоять из идентичных или неидентичных аллелей см. Ген. II… … Медицинская энциклопедия

Читайте также:  Признаки солнечного ожога кожи

АЛЛЕЛИ — Формы состояния гена, вызывающие фенотипические различия, локализованные в одном локусе гомологических хромосом. Для одних локусов могут быть две аллельные формы, для других до 20 и более. Множественные аллели возникали путем мутации исходного… … Термины и определения, используемые в селекции, генетике и воспроизводстве сельскохозяйственных животных

аллели — (от греч. allēlōn друг друга, взаимно) (аллеломорфы), различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках (локусах) гомологичных (парных) хромосом; определяют варианты развития одного и того же признака. В нормальной… … Энциклопедический словарь

аллели — (греч. allelon друг друга, взаимно; син.: аллеломорфы, гены аллельные) формы состояния одного и того же гена, занимающие идентичные локусы гомологичных хромосом и обусловливающие фенотипические различия особей … Большой медицинский словарь

Аллели — (от греч. allēlōn друг друга, взаимно) наследственные задатки (Гены), расположенные в одинаковых участках гомологичных (парных) хромосом и определяющие направление развития одного и того же признака. Термин введён датским учёным В.… … Большая советская энциклопедия

АЛЛЕЛИ — (от греч. друг друга, взаимно) (аллеломорфы), разл. формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках (локусах) гомологичных (парных) хромосом; определяют варианты развития одного и того же признака. В нормальной диплоидной клетке… … Естествознание. Энциклопедический словарь

АЛЛЕЛИ — (от греч. allēlōn — друг друга взаимно), аллеломорфы, две (или несколько) формы одного и того же гена. А. расположены в одинаковых участках гомологичных (парных) хромосом и определяют наследственные варианты развития одного и того же… … Ветеринарный энциклопедический словарь

Источник

Взаимодействие аллельных генов человека. Что это такое, причины, примеры

Аллельные гены несут в себе важную генетическую информацию. Взаимодействие их предопределяет все этапы развития живого организма, а также проявление его характеризующих признаков.

Аллелизм — это бесконечный процесс реализации свойств доминантных и рецессивных генов, унаследованных следующим поколением от родительских особей. Аллельные гены присутствуют в организмах людей, животных, рыб, насекомых, растений и грибов.

Что такое аллельные гены?

Аллели (в переводе с греческого заменяющие друг друга) — это различные формы проявления одного и того же гена, которые располагаются в идентичных участках гомологичных хромосом (локусах). Основным предназначением аллельных генов является предопределение критериев проявления конкретного признака, который свойственен для особей того или иного вида.

В живом организме диплоидного типа может одновременно содержаться 2 аллеля одного и того же гена, которые несут в себе одинаковую информацию без признаков разнообразия. В таком случае особь считается гомозиготной. Наличие в 1 гене сразу 2 аллелей с разной наследственной информацией, которые постоянно взаимодействуют между собой, свойственно для гетерозиготных организмов.

Соматические клетки диплоидного типа, которые не имеют признаков мутагенных изменений, содержат в своем составе 2 аллеля одного и того же гена, что полностью соответствует количественному показателю гомологичных хромосом. Гаплоидные гаметы включают в себя лишь 1 аллель каждого гена с наследственной информацией.

У гетерозиготных и гомозиготных организмов существуют радикальные отличия в характере взаимодействия аллельных генов. Каждый аллельный ген имеет свои уникальные свойства, реализация которых зависит от типа аллелей, закодированных в его белковой структуре.

При этом все они подчиняются 1-му закону Менделя, который гласит о единообразии всех гибридов, находящихся в первом поколении своего развития.

Типы аллелей

Взаимодействие аллельных генов — это постоянный процесс реализации наследственной информации, которая была получена живым организмом от родительских особей. В настоящее время выделены доминантные и рецессивные типы аллелей, реализация свойств которых предопределяет дальнейшее развитие конкретного вида.

Доминантные аллели

Доминантные аллели — это одна из форм взаимодействия между аллелями, заключенными в структуре одного и того же гена. Генетическая информация, содержащаяся в аллелях доминантного типа, подавляет свойства рецессивных генов. В связи с этим происходит наследование тех характерных признаков живого организма или целого вида, которые заложены исключительно в аллелях данного вида.

Превосходство доминантного аллеля реализуется за счет его способности к белковому кодированию генетической информации. В тот же момент рецессивные аллели не обладают подобными свойствами. Доминирующая аллель предопределяет фенотип живого организма или растения, но может не оказывать влияния на формирование других характерных признаков.

В зависимости от структуры гена при развитии того или иного организма может наблюдаться полное или неполное доминирование преобладающей аллели. В последнем случае возможно проявление рецессивных признаков, которые чаще всего реализуются в третьем поколении потомства.

При этом у всех последующих особей продолжат преобладать доминантные аллели, наличие которых необходимо для сохранения качественных характеристик одного и того же вида живых организмов.

Нарушение функций доминантного аллеля приводит к повреждению генетической информации, рождению особей с тяжелыми заболеваниями, которые в большинстве случаев являются не совместимыми с жизнью. Доминантные аллели всегда обозначаются большими латинскими буквами.

Рецессивные аллели

Рецессивные аллели — это одна из форм состояния гена, в результате которой происходит передача генетической информации, несвойственной для характеризующих признаков особи конкретного вида. Например, рождение гладкошерстного котенка у кота и кошки, критерием породы которых является густая и длинная шерсть.

Подобная ситуация может возникнуть в том случае, если рожденный организм является гомозиготным. В его генах, отвечающих за передачу наследственной информации о фенотипе, содержатся только рецессивные аллели без признаков доминирования.

В условиях проведения селекционной работы рождение особей с рецессивными признаками считается отклонением от нормы, а также проявлением мутагенности. В научном мире обозначение рецессивных аллелей осуществляется маленькими латинскими буквами.

Сочетание между группами крови

Взаимодействие аллельных генов — это непрекращающийся процесс реализации наследственной информации. У человека и животных группы крови наследуются по принципу применения множественных аллелей.

Для того, чтобы произошло наследование определенной группы крови, задействуются сразу 3 аллельных линии одного и того же генетического локуса. Гены, отвечающие за сочетание различных групп крови, обозначают маркировкой IA, IB, IO.

В зависимости от сочетания различной наследственной информации, которая содержится половых клетках родительских особей, возможно образование следующих групп крови:

Кроме того, сочетание аллельных генов у людей с разными группами крови во много зависит от ее резус-фактора. Передача генетической информации с наследованием резус-положительности предопределяется реализацией свойств доминирующего аутосомного гена, который обозначается большой латинской буквой D.

Рождение ребенка с отрицательным резус-фактором крови возможно только в том случае, если были задействованы рецессивные аллели d. При этом должно полностью отсутствовать влияние доминирующего фактора. В связи с этим на планете Земля проживает не более 10-12% жителей, кровь которых характеризуется отрицательным резус-фактором.

Схема взаимодействия аллельных генов, примеры

Взаимодействие аллельных генов — это один из этапов реализации наследственной информации, которая передается следующим поколениям от родительских организмов.

Взаимодействие аллельных генов

В зависимости от структуры гена и информации, которая закодирована в его белках, выделяют несколько основных типов проявления генетической активности доминантных и рецессивных аллелей.

Полное доминирование

Даже в условиях полного доминирования аллели, находящиеся внутри одной клетки, продолжают активное взаимодействие. Данный процесс протекает на протяжении всей стадии физического развития человека, животного, растения или насекомого.

Отличительной особенностью полного доминирования является то, что во время проявления доминантного гена происходит тотальное подавление рецессивных аллелей.

Эта схема генетического взаимодействия характерна только для гетерозиготных организмов, но на определенном этапе их развития возможно появление рецессивных признаков, реализация которых носит краткосрочный характер. В течение короткого промежутка времени происходит восстановление принципа доминантности.

Ярким примером схемы взаимодействия аллельных генов с признаками полного доминирования является вегетативный период гороха. После того, как у данного растения завершается стадия цветения, начинается процесс формирования плодов в виде семян. В этот период проявляются рецессивные аллели, которые придают горошинам насыщенный зеленый цвет.

В течение 10-15 дней в генетической структуре семян гороха происходит подавление рецессивных свойств с восстановлением доминантных генов, которые окрашивают горошины в светло-желтый цветовой оттенок.

Читайте также:  Признаки неисправности мап сенсора гбо

Исключением являются лишь случаи множественного аллелизма, но подобная генетическая схема характерна для организмов, генотип которых был сформирован путем лабораторной гибридизации материнских клеток.

Для полного доминирования свойственны следующие основные признаки:

Для полного доминирования отдельных аллельных генов характерно преобладание кареглазых над голубоглазыми особями, черного окраса волос или шерстяного покрова над более светлыми тонами.

Доминантные гены, отвечающие за развитие плода растения с круглой формой, всегда будет доминировать над аллельными генами, которые формируют ткани другой геометрической структуры. Эффект полного доминирования отдельных генов свойственен для большинства живых организмов и растений земного шара.

Неполное доминирование

Существует менее распространенный тип схемы взаимодействия аллельных генов в виде неполного доминирования. В этом случае доминантные аллели обладают способностью к частичному подавлению рецессивных генов. При наличии данной схемы может возникнуть частичное смешивание свойств, типичных для доминантного и рецессивного гена.

Результатом неполного доминирования аллелей является изменение процесса физиологического развития организма, а также сохранение конечного результата сложившейся схемы генетического взаимодействия. В таблице ниже представлен наглядный пример частичной реализации рецессивных свойств отдельного организма в условиях неполного доминирования аллелей.

Название растения Стандартный генотип АА с полным доминирование аллелей Взаимодействие генов в условиях неполного доминирования
Ночная красавка Большинство растений ночная красавка развивается по схеме генетического взаимодействия, когда за счет влияния доминантных генов происходит окрашивание лепестков ее соцветий в насыщенный красный цвет. Наличие подобных классифицирующих признаков характерно для растений с генотипом АА, который является стандартным показателем нормы. В условиях неполного доминирования происходит реализация рецессивных свойств отдельных генов. В таком случае формируется схема генетического взаимодействия, которая отображается маркировкой Аа. При неполном доминировании лепестки ночной красавки будут иметь не насыщенный красный цвет, а розовый с признаками более светлого или темного оттенка. В данном случае присутствуют признаки доминантности, но без тотального подавления рецессивных свойств.

Science background. 3D Render

Неполное доминирование довольно часто встречается у живых организмов и растений, которые являются гибридом 2-3 поколения, когда происходит постепенное восстановление их изначальной генетической структуры. Также не исключается изменение схемы взаимодействия рецессивных и доминантных аллелей под влиянием определенных условий окружающей среды.

Кодоминирование

Кодоминирование — это уникальный тип генетического взаимодействия между аллелями, когда в конкретном организме одновременно присутствуют доминантные и рецессивные аллели, каждый из которых не оказывает подавляющего воздействия в отношении друг друга.

Подобная схема реализации свойств наследственной информации встречается намного реже, чем полное или частичное доминирование. В данном случае рецессивный и доминантный ген проявляют себя пропорционально, оказывая непосредственно влияние на все этапы развития организма человека, животного, насекомого, растения.

Согласно данным лабораторных исследований, в условиях кодоминирования полностью отсутствуют признаки доминантно-рецессивных взаимоотношений между существующими аллелями.

При множественном аллелизме может возникать ситуация, когда одни аллели взаимодействуют в порядке тотального доминирования, а другие реализуют свои свойства исключительно в рамках кодоминирования. Ярким примером подобной генетической схемы является образование группы крови.

Если аллель с маркировкой О относится к категории рецессивных генов, то он всегда будет подавляться более доминантными генами А и В. Организм генотипа ОО унаследует 1-ю группу крови с положительным резус-фактором, так как он также реализуется доминирующими аллелями.

Еще одним примером кодоминирования является образование 4-й группы крови, которая создается путем взаимодействия аллелей А и В, каждый из которых отвечает за наличие собственного антигена.

Множественный аллелизм

Множественный аллелизм характеризуется тем, что в белковой структуре одного и того же гена содержится более 2 аллелей. При этом большое количество аллельных генов располагаются в аналогичных сегментах хромосом.

Основной причиной развития множественного аллелизма являются различного рода генетические мутации, которые происходили на протяжении всего периода эволюции, а также в процессе естественного отбора. Данную схему взаимодействия доминантных и рецессивных аллелей также связывают со способностью живого организма приспосабливаться под влиянием тех или иных факторов окружающей среды.

Подтверждением данной теории является эволюционное изменение качественных характеристик отдельных органов и систем организма человека и животных. В научном мире схема взаимодействия генов при множественном аллелизме обозначается маркировкой А1, А2, А3 и т.д. в зависимости от количества задействованных аллелей.

Например, всем известное насекомое дрозофил имеет около 12 различных модификаций гена, который отвечает за изменение его цветового оттенка глаз. У людей предопределение группы крови происходит при участии 3 аллельных генов. Множественный аллелизм является неотъемлемой составляющей эволюционного развития живых организмов.

Сверхдоминирование

Сверхдоминирование — это отдельная схема взаимодействия генов аллельного типа, когда у гетерозиготного организма с маркировкой Аа, доминирующие признаки проявляются намного ярче, чем у гомозиготных особей с полностью доминантными или рецессивными аллелями (генотип АА или аа).

Подобная реализация наследственной информации встречается гораздо реже, чем другие виды влияния аллелей на живой организм.

Природа происхождения данного явления связана с возникновением сложных биохимических процессов, в процессе течения которых происходит многократное кодирование доминантных аллелей разными, но похожими по своим свойствам полипептидными соединениями. В конечном итоге происходит аккумуляция генетической информации с характеризующими признаками конкретного фенотипа.

Живые организмы, у которых генетическое взаимодействие аллелей пошло по типу сверхдоминирования, отличаются повышенной жизнеспособностью, а также более крепкой иммунной системой, устойчивостью к различным видам инфекционных и паразитарных заболеваний. При этом родительские особи не отличались подобными качествами.

Данное физиологическое явление, спровоцированное эффектом сверхдоминирования, считается гетерозисом, когда дочерние организмы обладают большим количеством качественных характеристик.

Отрицательным фактором сверхдоминирования является то, что более выраженная реализация свойств доминантных аллелей не передается следующим поколениям. В большинстве случаев вторая линия дочерних особей развивается по генетической схеме взаимодействия аллелей АА или аа.

Примером сверхдоминирования у животных является наличие густой и длинной шерсти с насыщенным черным цветом, когда у других особей с полным или частичным доминированием присутствуют умеренно черные или серые оттенки.

В данном случае генетические изменения в схеме взаимодействия доминантных и рецессивных аллелей могли возникнуть из-за особенностей среды обитания животного, более качественного рациона питания, мутационных изменений в клетках, отвечающих за реализацию наследственной информации.

При этом эффект сверхдоминирования не является признаком патологии, а особи с подобным взаимодействием аллелей считаются абсолютно здоровыми.

Аллельное исключение

Взаимодействие аллельных генов — это естественный процесс развития любого живого организма. Аллельное исключение представляет собой особую схему генетического взаимодействия, при которой внутри диплоидной клетки происходит экспрессия только одного аллеля. При этом полностью отсутствует процесс экспрессии второй аллельной линии, так как он является подавленным и функционально не активным.

Механизмы развития аллельного исключения все еще находятся на стадии научного изучения. Существуют лишь теории подобного бездействия отдельных генов. В первом случае подавление аллеля происходит еще на стадии воспроизведения его транскрипции, что обеспечивает экспрессирование только второго генетического аллеля.

Не исключается сценарий, когда оба аллеля обладают способностью транскрибироваться, но образовавшиеся посттранскрипционные, а также пострансляционные связи приводят к элиминации продукта лишь одного из задействованных аллелей.

Данная схема генетического взаимодействия чаще всего встречается в структуре генов, отвечающих за кодировку клеточных рецепторов поверхностного типа. Например, механизм аллельного исключения при синтезе клеток иммунной системы в виде В-лимфоцитов.

По мере их дозревания происходит рекомбинация гена, отвечающего за кодировку тяжелой цепи жизненно необходимого иммуноглобулина. В тот же момент подобная перестройка клеточной структуры В-лимфоцитов блокируется на генетическом уровне.

Аллели — это отдельные формы проявления свойств одного и того же гена, которые расположены в идентичных участках гомологичных хромосом. Отличительной особенностью аллельных генов является то, что именно они определяют развитие конкретных физиологических признаков живого организма, наличие которых позволяет отнести его к определенному виду.

Существует 2 основные типа аллелей. Это доминантные, которые обладают свойством подавлять проявление других характеризующих особенностей особи, а также рецессивные.

Генетическая информация, содержащаяся в аллелях последнего типа, реализуется гораздо реже, а ее наследование изменяет внешние признаки конкретного организма. Взаимодействие аллельных генов происходит по принципу полного, неполного, множественного, сверхдоминирования или аллельного исключения.

Видео о взаимодействии генов

Взаимодействие аллельных и неаллельных генов:

Источник

Adblock
detector