Et dominerende gen er et ansvar for å definere de "dominerende" egenskapene til fenotypen hos individer. Begrepet "fenotype" tilsvarer settet med alle karakteristikkene som kan observeres, måles og kvantifiseres i en levende organisme. Karakteristikken uttrykt fra et dominerende gen vil være det som kan observeres hyppigst i en gitt populasjon.
For eksempel, i grizzlybjørnepopulasjoner, er mørkebrunt pels avledet fra ekspresjonen av et dominerende gen, mens rødlig pels er avledet fra uttrykket av et recessivt gen. Derfor er det mye mer vanlig å observere individer med brun pels enn rødlig farge i bjørnebestander.
Eksempel på dominerende gener: den mørkebrune pelsen til en Grizzly bjørn (Kilde: Gregory "Slobirdr" Smith via Wikimedia Commons)
Begrepet "dominerende" ble brukt for første gang, i sammenheng med klassifiseringen av fenotyper, av munken Gregor Mendel i 1856, i beskrivelsen av sitt arbeid med erteplanter. Mendel er kjent som far til moderne genetikk.
Mendel slo fast at den lilla fenotypen i erteblomster var dominerende i forhold til den hvite fenotypen. Dette observerte han da han laget kors av lillablomsterte erter med hvitblomste planter.
Det Mendel ikke kunne bestemme, var at denne dominerende lilla fenotypen skyldtes avledelse fra et dominerende gen.
Genetiske prinsipper
Mendel observerte i sine eksperimenter at fenotyper ble overført av "faktorer" som ble funnet parvis i hvert individ. Disse "faktorene" er nå kjent som gener, som kan være dominerende eller recessive.
Gener er de grunnleggende artene for arvelighet. Før vår tid ble ordet "gen" brukt for å referere til et segment av DNA som inneholdt informasjonen som var nødvendig for å kode et protein. Imidlertid er det i dag kjent at det er mye mer enn det.
I Mendels eksperimenter bar en av plantene som fungerte som foreldre to dominerende gener, mens den andre planten den krysset hadde to recessive gener; med andre ord, Mendel jobbet med dominerende og recessive homozygote (homo = like) planter.
Da denne forskeren fikk krysset av foreldrene og oppnådde den første generasjonen (F1), var alle de resulterende plantene heterozygote (hetero = forskjellige), det vil si at hvert individ arvet ett gen fra hver type foreldre, en dominerende og en recessiv. .
Imidlertid hadde alle plantene som tilhørte F1-befolkningen lilla blomster, som i dag er kjent for å skyldes dominansen av lilla over hvitt.
Dette fenomenet "dominans" ble tolket av Gregor Mendel som at uttrykket til en av de bestemmende "faktorene" i fenotypen maskerte uttrykket til den andre.
Studiemetoder
For tiden består metoden for å studere dominerende gener av å lage kryss mellom individer av samme art, siden gener, etter Mendels arvelov, kan presentere alternative former som påvirker fenotypen.
Mendel kalte de alternative formene for et gen (for hver morfologisk karakter) " alleler ." Alleler kan konfigurere fargen på blomster, formen på frøene, formene på bladene, fargen på en grizzlybjørns pels og til og med fargen på øynene hos mennesker (i tillegg til mange andre egenskaper som vi ikke kan se. ).
Hos mennesker og de fleste dyr kontrolleres hver egenskap som overføres gjennom arv av to alleler, siden de er diploide organismer. Den diploide tilstanden er at alle celler har to sett med autosomale kromosomer.
Kromosomer er strukturer av protein og nukleinsyrer der det meste av genetisk informasjon fra individer finnes. Dette er svært organiserte strukturer og blir bare sett tydelig definert under cellemitose (deling).
Individene som reproduserer i en populasjon fungerer som "kjøretøyer" som "foreviger" de forskjellige alleler (dominerende og recessive gener) som kan finnes på kromosomene til den populasjonen.
Faktorer som påvirker genetisk dominans
Ikke alle trekk som er avhengige av dominerende gener, følger nøyaktig arvelighetsmønsteret oppdaget av Mendel. Mange gener har ufullstendig dominans, dette betyr at hos heterozygote individer med disse genene er den avledede fenotypen mellomliggende.
Et eksempel på dette er nelliker. Nelliker som har to gener for fargen hvit uttrykker fargen hvit. Nellikene som bærer genene for fargen hvit og for fargen rød, uttrykker imidlertid en farge avledet fra begge alleler, det vil si at de er rosa.
Et eksempel på ufullstendig dominans (Kilde: Sciencia58 via Wikimedia Commons)
En annen veldig hyppig variasjon er genetisk kodominans. Når et individ er heterozygot (besitter et recessivt gen og et dominerende gen), uttrykker han trekkene som stammer fra begge gener.
Slik er tilfellet med blodgrupper hos mennesker. Gener for blodtype O er recessive, gener for blodtype A og B er kodominante. Derfor er A- og B-genene dominerende over O-genet.
Dermed har en person som arver alleler av A og alleler av B, en blodgruppe av type AB.
eksempler
Generelt er fenotypeproduktet fra de dominerende genene dobbelt så hyppigere enn fenotypene til de recessive genene, siden vi når vi analyserer de fenotypiske trekkene som et enkelt gen, oppnår vi at:
Dominant gen + Dominant gen = Dominant fenotype
Dominant gen + Resessivt gen = Dominant fenotype
Resessivt gen + Resessivt gen = Resessiv fenotype
Imidlertid kan recessive gener være til stede i en populasjon med svært høye frekvenser.
Øyefarge er et eksempel på dominerende og recessive gener. Mennesker med en lett øye fenotype er produktet av recessive gener, mens mennesker med en mørkøyet fenotype er produktet av dominerende gener.
I Skandinavia har de fleste lyse øyne, så vi sier da at de recessive genene for lette øyne er mye hyppigere og vanligere enn de dominerende genene for mørk øyenfarge.
Dominante alleler er ikke bedre enn recessive alleler, men disse kan ha konsekvenser for individers kondisjon (reproduktiv effektivitet).
referanser
- Anreiter, I., Sokolowski, HM, & Sokolowski, MB (2018). Gen - miljøsamspill og individuelle atferdsforskjeller. Sinn, hjerne og utdanning, 12 (4), 200-211.
- Griffiths, AJ, Miller, JH, Suzuki, DT, Lewontin, RC, & Gelbart, WM (2000). Mendels eksperimenter. I en introduksjon til genetisk analyse. 7. utgave. WH Freeman.
- Herrera - Estrella, L., De Block, M., Messens, EHJP, Hernalsteens, JP, Van Montagu, M., & Schell, J. (1983). Kimærgener som dominerende selekterbare markører i planteceller. EMBO-journal, 2 (6), 987-995.
- Mendel, G. (2015). Eksperimenter i en klosterhage. Amerikansk zoolog, 26 (3), 749-752.
- Nakagawa, Y., & Yanagishima, N. (1981). Resessive og dominerende gener som kontrollerer inducerbar seksuell agglutinabilitet i Saccharomyces cerevisiae. Molekylær og generell genetikk MGG, 183 (3), 459-462