Xususiyatlarning nasldan naslga oʻtishi turli genlar oʻrtasidagi oʻzaro taʼsirga bogʻliq. Gen nima va ular o'rtasidagi o'zaro ta'sir turlari qanday?
Gen nima?
Hozirgi vaqtda gen ostida ular irsiy ma'lumotni uzatish birligini anglatadi. Genlar DNKda joylashgan bo'lib, uning strukturaviy bo'limlarini tashkil qiladi. Har bir gen ma'lum bir protein molekulasining sintezi uchun javob beradi, bu esa odamlarda ma'lum xususiyatning namoyon bo'lishini belgilaydi.
Har bir genda turli xil belgilarni keltirib chiqaradigan bir nechta kichik turlar yoki allellar mavjud (masalan, jigarrang ko'zlar genning dominant alleliga bog'liq, ko'k esa retsessiv xususiyatdir). Allellar homolog xromosomalarning bir xil hududlarida joylashgan bo'lib, u yoki bu xromosomaning uzatilishi u yoki bu belgining namoyon bo'lishiga olib keladi.
Barcha genlar bir-biri bilan oʻzaro taʼsir qiladi. Ularning o'zaro ta'sirining bir nechta turlari mavjud - allel va allel bo'lmagan. Shunga ko'ra, o'zaro ta'sirallel va allel bo'lmagan genlar. Ular bir-biridan qanday farq qiladi va ular qanday namoyon bo'ladi?
Kashfiyot tarixi
Allelik bo'lmagan genlarning o'zaro ta'sir turlari kashf etilishidan oldin, faqat to'liq dominantlik mumkinligi umumiy qabul qilingan (agar dominant gen bo'lsa, u holda belgi paydo bo'ladi; agar u yo'q bo'lsa, u holda bo'ladi. hech qanday xususiyat bo'lmang). Uzoq vaqt davomida genetikaning asosiy dogmasi bo'lgan allel o'zaro ta'sir haqidagi ta'limot ustunlik qildi. Dominantlik keng koʻlamda oʻrganilib, toʻliq va toʻliq boʻlmagan hukmronlik, birgalikda hukmronlik va ortiqcha hukmronlik kabi turlari aniqlangan.
Bu tamoyillarning barchasi Mendelning birinchi avlod duragaylarining bir xilligini bildirgan birinchi qonuniga bo'ysungan.
Keyinchalik kuzatish va tadqiqotlardan soʻng barcha belgilar hukmronlik nazariyasiga mos kelmasligi aniqlandi. Chuqurroq o'rganish natijasida nafaqat bir xil genlar belgi yoki xususiyatlar guruhining namoyon bo'lishiga ta'sir qilishi isbotlangan. Shunday qilib, allel bo'lmagan genlarning o'zaro ta'sir qilish shakllari topildi.
Genlar orasidagi reaksiyalar
Ta'kidlanganidek, uzoq vaqt davomida hukmron meros haqidagi ta'limot hukmronlik qilgan. Bunday holda, allel o'zaro ta'sir sodir bo'lib, unda belgi faqat geterozigotli holatda namoyon bo'ldi. Allelik bo'lmagan genlarning o'zaro ta'sirining turli shakllari kashf etilgandan so'ng, olimlar merosning shu paytgacha tushuntirilmagan turlarini tushuntirishga muvaffaq bo'lishdi va ko'plab savollarga javob olishdi.
Genlarni tartibga solish bevosita fermentlarga bog'liq ekanligi aniqlandi. Bu fermentlar genlarning turlicha reaksiyaga kirishishiga imkon berdi. Shu bilan birga, allel va allel bo'lmagan genlarning o'zaro ta'siri bir xil printsiplar va naqshlar bo'yicha davom etdi. Bu irsiyat genlarning o'zaro ta'sir qilish sharoitlariga bog'liq emas degan xulosaga keldi va belgilarning atipik uzatilishining sababi genlarning o'zida yotadi.
Allelik bo'lmagan o'zaro ta'sir o'ziga xosdir, bu organizmlarning yashashi va rivojlanishining yangi darajasini belgilaydigan belgilarning yangi kombinatsiyalarini olish imkonini beradi.
Allelik bo'lmagan genlar
Allelik bo'lmaganlar - homolog bo'lmagan xromosomalarning turli qismlarida lokalizatsiya qilingan genlar. Ular bitta sintez funktsiyasiga ega, ammo ular turli xil belgilarni keltirib chiqaradigan turli xil oqsillarning shakllanishini kodlaydi. Bunday genlar bir-biri bilan reaksiyaga kirishib, bir nechta kombinatsiyalarda belgilarning rivojlanishiga olib kelishi mumkin:
- Bitta xususiyat bir nechta mutlaqo boshqa genlarning oʻzaro taʼsirida boʻladi.
- Bir nechta belgilar bitta genga bog'liq bo'ladi.
Bu genlar oʻrtasidagi reaksiyalar allel oʻzaro taʼsirga qaraganda biroz murakkabroq. Biroq, bu turdagi reaktsiyalarning har biri o'ziga xos xususiyat va xususiyatlarga ega.
Allelik bo'lmagan genlarning o'zaro ta'sir turlari qanday?
- Epistaz.
- Polimeriya.
- Bir-birini toʻldiruvchi.
- Modifikator genlarning ta'siri.
- Pleiotropik oʻzaro taʼsir.
Hammagaushbu turdagi o'zaro ta'sirlarning o'ziga xos xususiyatlari bor va o'ziga xos tarzda namoyon bo'ladi.
Ularning har biriga batafsilroq toʻxtalib oʻtishimiz kerak.
Epistaz
Allelik bo'lmagan genlarning bu o'zaro ta'siri - epistaz - bir gen boshqasining faolligini bostirganda kuzatiladi (bostiruvchi gen epistatik, bostirilgan gen esa gipostatik gen deb ataladi).
Bu genlar orasidagi reaksiya dominant yoki retsessiv boʻlishi mumkin. Dominant epistaz epistatik gen (odatda I harfi bilan belgilanadi, agar u tashqi, fenotipik ko'rinishga ega bo'lmasa) gipostatik genni bostirganda (odatda B yoki b deb belgilanadi) kuzatiladi. Resessiv epistaz epistatik genning retsessiv alleli hipostatik gen allellaridan birortasining ifodalanishini inhibe qilganda yuzaga keladi.
Ushbu turdagi o'zaro ta'sirlarning har biri bilan fenotipik xususiyatga ko'ra bo'linish ham har xil. Dominant epistaz bilan quyidagi rasm tez-tez kuzatiladi: ikkinchi avlodda, fenotiplarga ko'ra, bo'linish quyidagicha bo'ladi - 13:3, 7:6:3 yoki 12:3:1. Hammasi qaysi genlarning birlashishiga bog'liq.
Resessiv epistaz bilan bo'linish: 9:3:4, 9:7, 13:3.
Bir-birini toʻldiruvchi
Allelik bo'lmagan genlarning o'zaro ta'siri, bunda bir nechta belgilarning dominant allellari birlashganda yangi, shu paytgacha ko'rilmagan fenotip hosil bo'ladi va bu komplementarlik deb ataladi.
Masalan, genlar oʻrtasidagi bunday reaksiya oʻsimliklarda (ayniqsa, qovoqlarda) koʻproq uchraydi.
Agar o'simlik genotipida dominant allel A yoki B bo'lsa, unda sabzavot sharsimon shaklga ega bo'ladi. Agar genotip retsessiv bo'lsa, homila shakli odatda cho'ziladi.
Agar genotipda bir vaqtning o'zida ikkita dominant allel (A va B) bo'lsa, qovoq disk shaklida bo'ladi. Agar biz kesib o'tishni davom ettirsak (ya'ni, allel bo'lmagan genlarning sof chiziqli qovoqlari bilan o'zaro ta'sirini davom ettirsak), ikkinchi avlodda siz disk shaklidagi 9 ta, sharsimon shakldagi 6 ta va bitta cho'zilgan qovoqni olishingiz mumkin.
Bunday chatishtirish noyob xususiyatlarga ega oʻsimliklarning yangi gibrid shakllarini olish imkonini beradi.
Odamlarda bu turdagi o'zaro ta'sir eshitishning normal rivojlanishiga sabab bo'ladi (bir gen kokleani, ikkinchisi eshitish asabini rivojlantiradi) va faqat bitta dominant xususiyat mavjud bo'lganda karlik paydo bo'ladi.
Polymeria
Ko'pincha belgining namoyon bo'lishi genning dominant yoki retsessiv allelining mavjudligiga emas, balki ularning soniga asoslanadi. Allelik bo'lmagan genlarning o'zaro ta'siri - polimerlar - bunday ko'rinishga misoldir.
Genlarning polimerik ta'siri kümülatif (kumulyativ) ta'sir bilan yoki usiz davom etishi mumkin. Kumulyatsiya paytida belgining namoyon bo'lish darajasi umumiy genlarning o'zaro ta'siriga bog'liq (qanchalik ko'p gen bo'lsa, belgi shunchalik aniq bo'ladi). Shunga o'xshash ta'sirga ega bo'lgan nasllar quyidagicha bo'linadi - 1: 4: 6: 4: 1 (belgining namoyon bo'lish darajasi pasayadi, ya'ni bitta odamda belgi maksimal darajada namoyon bo'ladi, boshqalarida uning yo'qolishi butunlay yo'qolguncha kuzatiladi.).
Agar kumulyativ harakat kuzatilmasa, u holdabelgining namoyon bo'lishi dominant allellarga bog'liq. Agar kamida bitta bunday allel bo'lsa, belgi sodir bo'ladi. Xuddi shunday ta'sir bilan naslning bo'linishi 15:1 nisbatda davom etadi.
Modifikator genlarning ta'siri
Modifikatorlar ta'sirida boshqariladigan allel bo'lmagan genlarning o'zaro ta'siri nisbatan kam uchraydi. Bunday o'zaro ta'sirga misol:
- Masalan, rang intensivligi uchun mas'ul bo'lgan D geni mavjud. Dominant holatda bu gen rangning ko'rinishini tartibga soladi, shu bilan birga bu gen uchun retsessiv genotip hosil bo'lganda, hatto rangni bevosita boshqaradigan boshqa genlar bo'lsa ham, ko'pincha "rangni suyultirish effekti" paydo bo'ladi. sutli oq sichqonlar.
- Bunday reaktsiyaning yana bir misoli hayvonlarning tanasida dog'lar paydo bo'lishidir. Masalan, F geni mavjud bo'lib, uning asosiy vazifasi jun rangining bir xilligidir. Resessiv genotip shakllanishi bilan, p alto notekis rangga ega bo'ladi, masalan, tananing u yoki bu qismida oq dog'lar paydo bo'ladi.
Odamlarda allel bo'lmagan genlarning bunday o'zaro ta'siri juda kam uchraydi.
Pleiotropiya
Bu turdagi oʻzaro taʼsirda bir gen boshqa genning ekspressiyasini tartibga soladi yoki ifodalash darajasiga taʼsir qiladi.
Hayvonlarda pleiotropiya quyidagicha namoyon boʻladi:
- Sichqonlarda mittilik pleiotropiyaga misoldir. Fenotipik normal sichqonlarni kesib o'tishdaBirinchi avlodda barcha sichqonlar mitti bo'lib chiqdi. Mittilik retsessiv gen tufayli yuzaga keladi, degan xulosaga keldi. Retsessiv gomozigotalarning o'sishi to'xtagan, ularning ichki organlari va bezlari kam rivojlangan. Bu mittilik geni sichqonlarda gipofiz bezining rivojlanishiga ta'sir qildi, bu esa gormonlar sintezining pasayishiga olib keldi va barcha oqibatlarga olib keldi.
- Tulkilarning platina rangi. Bu holatda pleiotropiya o'limga olib keladigan gen bilan namoyon bo'ldi, u dominant gomozigota hosil bo'lganda, embrionlarning o'limiga sabab bo'ldi.
- Odamlarda pleiotropik oʻzaro taʼsir fenilketonuriya va Marfan sindromida koʻrsatilgan.
Allelik bo'lmagan o'zaro ta'sirlarning roli
Evolyutsion nuqtai nazardan, allel bo'lmagan genlarning yuqoridagi barcha turdagi o'zaro ta'siri muhim rol o'ynaydi. Yangi gen birikmalari tirik organizmlarning yangi xususiyatlari va xususiyatlarining paydo bo'lishiga olib keladi. Ba'zi hollarda bu belgilar organizmning omon qolishiga hissa qo'shadi, boshqalarida, aksincha, o'z turlaridan sezilarli darajada ajralib turadigan shaxslarning o'limiga sabab bo'ladi.
Genlarning allel boʻlmagan oʻzaro taʼsiri naslchilik genetikasida keng qoʻllaniladi. Bunday gen rekombinatsiyasi tufayli tirik organizmlarning ayrim turlari saqlanib qoladi. Boshqa turlar zamonaviy dunyoda yuqori baholanadigan xususiyatlarga ega bo'ladi (masalan, ota-onasidan ko'ra ko'proq chidamlilik va jismoniy kuchga ega bo'lgan yangi hayvon zotini ko'paytirish).
Insonlarda merosning ushbu turlaridan foydalanish ustida ish olib borilmoqda.inson genomidan salbiy xususiyatlarni yo'q qilish va yangi, nuqsonsiz genotip yaratish.
