КІЛЬКА АЛЕЛЕЙ: ПОНЯТТЯ, УСПАДКУВАННЯ ТА ПРИКЛАДИ - БІОЛОГІЯ - 2025

Ці множинні алелі різні варіації , які можуть вмістити даний ген. Усі гени мають два алелі, які визначають генетичні ознаки живих організмів.

Кажуть, що у видах є гени з декількома алелями, коли вони мають більше двох альтернативних форм. Тобто, коли в популяції «ознака» або характеристика кодується геном, який має більше двох алелів (наприклад, для диплоїдних організмів, таких як людина).

Алелі гена (Джерело: Thomas Splettstoesser через Wikimedia Commons) Алель визначається як одна із специфічних форм гена, кодує можливий фенотип; він може бути мутантним або диким, залежно від того, зазнає якогось виду модифікації або залишається незмінним, даючи відповідно змінений або "нормальний" фенотип.

Кількість алелів, які може мати ген, що кодує дану ознаку, може бути дуже мінливою, оскільки мінімальні зміни генетичної послідовності алеля породжують нову форму "мутант", яка може або не може спричинити різний фенотип.

У генетиці різні алелі одного і того ж гена, які представляють багато алелізмів, відомі як алельні ряди, а члени одного і того ж алельного ряду можуть мати різний ступінь домінування щодо інших членів ряду.

Однією з галузей генетики, яка займається вивченням генів з декількома алелями, є добре відома популяційна генетика, дуже корисна для аналізу генетичного складу видів, будь то тварини, рослини чи мікроорганізми.

Концепція декількох алелів

Поняття про декілька алелів дещо застосоване в суто популяційному відношенні, оскільки індивід, побачений з генетичної точки зору, має ряд алелів для гена, еквівалентного його хромосомному навантаженню.

Іншими словами, диплоїдні організми (2n з двома наборами хромосом), як ссавці, наприклад, мають лише дві альтернативні форми кожного гена, оскільки вони успадковують гомологічну хромосому від кожної з двох своїх батьківських особин під час статевого розмноження. .

Рослини, які є класичним прикладом організмів з більш ніж двома наборами гомологічних хромосом (поліплоїдів), мають індивідуально кажучи, стільки алелів для гена, скільки його плойдового числа, тобто чотири алелі для тетраплоїдів (4n) , шість для гексаплоїдів (6n) тощо.

Розуміючи це, можна гарантувати, що ген має кілька алелів, коли він має більше, ніж кількість алелів, еквівалентне його хромосомному навантаженні в популяції. Багато авторів вважають, що більшість генів у популяції представлені множинними алелями, які є результатом зміни генів різних видів.

Множинне спадкування алелів

Зважаючи на той факт, що концепція заснована на популяції, успадкування гена з декількома алелями не відрізняється від генів, які мають лише дві альтернативні форми, оскільки для диплоїдного індивіда, наприклад, лише шляхом статевого розмноження Передаватимуться дві форми одного і того ж гена, по одній на кожну гомологічну хромосому.

Єдина реальна відмінність від генів, що мають декілька алелей, і від генів, які існують лише у двох альтернативних формах, полягає в тому, що за допомогою першої можна досягти надзвичайно вищого різноманіття генотипів та фенотипів за певною ознакою.

Кількість генотипів, що виникли в популяції, що обумовлено наявністю генів з декількома алелями, є функцією від кількості алелів, які існують для кожного даного гена.

Таким чином, якщо в популяції є 2, 3, 4 або 5 різних алелів для одного і того ж гена, відповідно спостерігатимуться 3, 6, 10 або 15 можливих генотипів.

При аналізі алельного ряду для даного гена (ген визначається відповідно до "дикого" фенотипу) різні алелі записуються буквою, що характеризує ген, і "надкриптом", який описує фенотип або генотип змінено, що це кодує.

Підсумовуючи це, гени з декількома алелями в популяції відповідають принципам сегрегації, запропонованим Менделем, тому їх успадкування не відрізняється від генів, що мають лише два алелі.

Приклади

У літературі можна знайти різні приклади символів, закодованих декількома алелями у природних популяціях. Серед найбільш цитованих - визначення групи крові у людини, забарвлення хутра у кроликів, колір очей у фруктових мух та малюнки оперення у качок.

АБО груп крові у людини

Локус, до якого належить ген ABO, визначає групу крові у людини. Для цього локусу людські популяції були описані як такі, що мають три можливі алелі, які кодують три різних антигени, що визначають групу крові.

Три алелі локусу АВО відомі як:

- IA, який кодує антиген А,

- IB, який кодує антиген В,

- i, який не кодує жодного антигену.

Зв'язок домінування між цими трьома алелями є IA> i; IB> i; IA = IB (кодомінантність). І алель A, і алель B домінують над алелем i, але вони є кодомінантними між собою; Так у людини, яка має кров’яну групу АВ, є один алель А та один алель В.

Оскільки i алель рецесивний, люди з однією групою крові (фенотип) мають два i алелі.

Колір шуби у кроликів

Колір волосся у кролика визначається алельним рядом із локусу С. Алелі цієї серії: C, c ch, ch і c, які визначають однорідну темну забарвлення, світло-сірий (шиншила), альбінос з темними кінцівками і повністю альбінос відповідно.

Кролик із кольором шиншили (Джерело: Bodlina ~ commonswiki через Wikimedia Commons)

Домінування цих алелів полягає в порядку від найбільш домінантного до рецесивного, як написано: C> c ch> ch> c, тому може бути 10 різних генотипів, які походять лише з чотирьох конкретних фенотипів.

Шаблони забарвлення оперення качки

Локус, що визначає малюнок оперення качок-крижанок, має кілька алелів. Алель М - це той, що кодує “дикий” візерунок, але є два інші алелі: алель MR, який виробляє візерунок, відомий як “обмежений”, і m ¸ алель, який створює шаблон, відомий як “тьмяний” (темний). .

Домінантним алелем є МР, за ним слідують алель М і рецесивний md, з яких виходять шість можливих комбінацій, що породжують шість фенотипів.

Список літератури

1. Бернасконі, Андреа "Кілька аллелей". Генетика. Отримано 10 грудня 2019 року з Encyclopedia.com: www.encyclopedia.com
2. Гарднер, Е. Дж., Сіммонс, Дж. Дж., Снустад, П. Д. та Сантана Кальдерон, А. (2000). Принципи генетики.
3. Griffiths, AJ, Wessler, SR, Lewontin, RC, Gelbart, WM, Suzuki, DT, & Miller, JH (2005). Вступ до генетичного аналізу. Макміллан.
4. Пірс, BA (2012). Генетика: концептуальний підхід. Макміллан.
5. Srb, AM, Owen, RD та Edgar, RS (1965). Загальна генетика (№ 04; QH431, S69 1965.). Сан-Франциско: WH Freeman.