Xüsusiyyətlərin nəsildən-nəslə ötürülməsi müxtəlif genlər arasında qarşılıqlı təsir nəticəsində baş verir. Gen nədir və onlar arasında qarşılıqlı təsir növləri hansılardır?
Gen nədir?
Hazırda gen altında onlar irsi məlumatın ötürülməsi vahidini nəzərdə tuturlar. Genlər DNT-də yerləşir və onun struktur bölmələrini təşkil edir. Hər bir gen insanlarda müəyyən xüsusiyyətin təzahürünü təyin edən spesifik zülal molekulunun sintezindən məsuldur.
Hər bir genin müxtəlif əlamətlərə səbəb olan bir neçə alt növü və ya alleli var (məsələn, qəhvəyi gözlər genin dominant allelinə bağlıdır, mavi isə resessiv əlamətdir). Allellər homoloji xromosomların eyni bölgələrində yerləşir və bu və ya digər xromosomun ötürülməsi bu və ya digər əlamətin təzahürünə səbəb olur.
Bütün genlər bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə olur. Onların qarşılıqlı təsirinin bir neçə növü var - allel və qeyri-alel. Müvafiq olaraq, qarşılıqlı əlaqəallel və qeyri-allelik genlər. Onlar bir-birindən nə ilə fərqlənir və özlərini necə göstərirlər?
Kəşf tarixçəsi
Qeyri-allelik genlərin qarşılıqlı təsir növləri kəşf edilməmişdən əvvəl, ümumiyyətlə qəbul edilirdi ki, yalnız tam dominantlıq mümkündür (əgər dominant gen varsa, onda əlamət meydana çıxacaq; əgər yoxdursa, onda olacaq. heç bir xüsusiyyət olmamalıdır). Uzun müddət genetikanın əsas dogması olan allel qarşılıqlı təsir doktrinası üstünlük təşkil etdi. Dominantlıq geniş şəkildə araşdırılmış və tam və natamam dominantlıq, birgə dominantlıq və həddindən artıq dominantlıq kimi növlər aşkar edilmişdir.
Bütün bu prinsiplər Mendelin birinci qanununa tabe idi, bu qanun birinci nəsil hibridlərin vahidliyini ifadə edirdi.
Ətraflı müşahidə və araşdırmalardan sonra məlum oldu ki, bütün işarələr dominantlıq nəzəriyyəsinə uyğunlaşdırılmayıb. Daha dərin bir araşdırma ilə sübut edildi ki, yalnız eyni genlər bir xüsusiyyətin və ya xüsusiyyətlər qrupunun təzahürünə təsir etmir. Beləliklə, qeyri-alel genlərin qarşılıqlı təsir formaları aşkar edilmişdir.
Genlər arasında reaksiyalar
Deyildiyi kimi, uzun müddət dominant mirasçılıq təlimi üstünlük təşkil edirdi. Bu vəziyyətdə, əlamət yalnız heterozigot vəziyyətdə özünü göstərən allelik qarşılıqlı təsir baş verdi. Qeyri-allelik genlərin qarşılıqlı təsirinin müxtəlif formaları aşkar edildikdən sonra elm adamları irsiyyətin indiyə qədər açıqlanmayan növlərini izah edə və bir çox suallara cavab ala bildilər.
Gen tənzimlənməsinin birbaşa fermentlərdən asılı olduğu aşkar edilmişdir. Bu fermentlər genlərin fərqli reaksiya verməsini təmin etdi. Eyni zamanda, allel və qeyri-allelik genlərin qarşılıqlı təsiri eyni prinsip və qanunlara uyğun olaraq davam etdi. Bu, irsiyyətin genlərin qarşılıqlı təsir şəraitindən asılı olmadığı qənaətinə gəldi və əlamətlərin atipik ötürülməsinin səbəbi genlərin özlərindədir.
Qeyri-allelik qarşılıqlı təsir unikaldır, bu da orqanizmlərin yaşaması və inkişafının yeni dərəcəsini müəyyən edən əlamətlərin yeni kombinasiyalarını əldə etməyə imkan verir.
Qeyri-allelik genlər
Qeyri-allelik, homoloji olmayan xromosomların müxtəlif hissələrində lokallaşdırılmış genlərdir. Onların bir sintez funksiyası var, lakin onlar müxtəlif əlamətlərə səbəb olan müxtəlif zülalların əmələ gəlməsini kodlaşdırırlar. Bu cür genlər bir-biri ilə reaksiya verərək bir neçə kombinasiyada əlamətlərin inkişafına səbəb ola bilər:
- Bir əlamət bir neçə tamamilə fərqli genin qarşılıqlı təsiri ilə bağlı olacaq.
- Birdən çox əlamət bir gendən asılı olacaq.
Bu genlər arasındakı reaksiyalar allel qarşılıqlı təsirdən bir qədər daha mürəkkəbdir. Bununla belə, bu reaksiya növlərinin hər birinin öz xüsusiyyətləri və xüsusiyyətləri vardır.
Allelik olmayan genlərin qarşılıqlı təsir növləri hansılardır?
- Epistaz.
- Polymeria.
- Tamamlayıcılıq.
- Dəyişdirici genlərin fəaliyyəti.
- Pleiotropik qarşılıqlı təsir.
Hər kəsbu növ qarşılıqlı əlaqənin özünəməxsus xüsusiyyətləri vardır və özünəməxsus şəkildə özünü göstərir.
Onların hər biri üzərində daha ətraflı dayanmalıyıq.
Epistaz
Qeyri-allelik genlərin bu qarşılıqlı əlaqəsi - epistaz - bir gen digərinin fəaliyyətini sıxışdırdıqda müşahidə olunur (bastıran gen epistatik, basdırılan gen isə hipostatik gen adlanır).
Bu genlər arasında reaksiya dominant və ya resessiv ola bilər. Dominant epistaz epistatik gen (adətən, xarici, fenotipik təzahürə malik deyilsə, I hərfi ilə qeyd olunur) hipostatik geni (adətən B və ya b işarəsi ilə işarələnir) sıxışdırdıqda müşahidə olunur. Resessiv epistaz epistatik genin resessiv alleli hipostatik genin allellərindən hər hansı birinin ifadəsini maneə törətdikdə baş verir.
Bu qarşılıqlı təsir növlərinin hər biri ilə fenotipik əlamətə görə bölünmə də fərqlidir. Dominant epistaz ilə aşağıdakı şəkil daha tez-tez müşahidə olunur: ikinci nəsildə, fenotiplərə görə, bölünmə aşağıdakı kimi olacaq - 13:3, 7:6:3 və ya 12:3:1. Hər şey hansı genlərin birləşdiyindən asılıdır.
Resessiv epistaz ilə bölgü: 9:3:4, 9:7, 13:3.
Tamamlayıcılıq
Allelik olmayan genlərin qarşılıqlı təsiri, burada bir neçə əlamətin dominant allelləri birləşdirildikdə yeni, indiyədək görünməmiş fenotip əmələ gəlir və ona komplementarlıq deyilir.
Məsələn, genlər arasında bu tip reaksiya ən çox bitkilərdə (xüsusilə də balqabaqlarda) olur.
Əgər bitkinin genotipində dominant allel A və ya B varsa, onda tərəvəz sferik forma alır. Əgər genotip resessivdirsə, o zaman dölün forması adətən uzanır.
Genotipdə eyni anda iki dominant allel (A və B) varsa, balqabaq disk formasına çevrilir. Keçməyə davam etsək (yəni, qeyri-alel genlərin bu təmiz xəttin balqabaqları ilə qarşılıqlı əlaqəsini davam etdirsək), ikinci nəsildə disk formalı 9, sferik formalı 6 və bir uzanmış balqabaq əldə edə bilərsiniz.
Belə çarpazlaşdırma unikal xüsusiyyətlərə malik bitkilərin yeni, hibrid formalarını əldə etməyə imkan verir.
İnsanlarda bu tip qarşılıqlı əlaqə eşitmənin normal inkişafına səbəb olur (bir gen kokleanın inkişafı, digəri isə eşitmə siniri üçün) və yalnız bir dominant əlamət olduqda karlıq yaranır.
Polymeria
Çox vaxt əlamətin təzahürü genin dominant və ya resessiv allelinin mövcudluğuna deyil, onların sayına əsaslanır. Qeyri-allelik genlərin - polimerlərin qarşılıqlı təsiri belə bir təzahürə misaldır.
Genlərin polimerik təsiri kumulyativ (kumulyativ) effektlə və ya onsuz davam edə bilər. Kumulyasiya zamanı əlamətin təzahür dərəcəsi ümumi gen qarşılıqlı təsirindən asılıdır (nə qədər çox gen varsa, əlamət bir o qədər aydın olur). Bənzər bir təsiri olan nəsillər aşağıdakı kimi bölünür - 1: 4: 6: 4: 1 (xüsusiyyətin ifadə dərəcəsi azalır, yəni. bir fərddə əlamət maksimum tələffüz olunur, digərlərində onun məhv olması tamamilə yoxa çıxana qədər müşahidə olunur.).
Kumulyativ hərəkət müşahidə edilmirsə, o zamanəlamətin təzahürü dominant allellərdən asılıdır. Ən azı bir belə allel varsa, əlamət baş verəcəkdir. Bənzər effektlə nəslin bölünməsi 15:1 nisbətində baş verir.
Dəyişdirici genlərin fəaliyyəti
Modifikatorların təsiri ilə idarə olunan allel olmayan genlərin qarşılıqlı təsiri nisbətən nadirdir. Belə qarşılıqlı əlaqənin nümunəsi aşağıdakı kimidir:
- Məsələn, rəng intensivliyindən məsul olan bir D geni var. Dominant vəziyyətdə bu gen rəngin görünüşünü tənzimləyir, bu gen üçün resessiv genotipin formalaşması zamanı rəngi birbaşa idarə edən digər genlər olsa belə, tez-tez müşahidə olunan "rəng seyreltmə effekti" meydana çıxacaq. südlü ağ siçanlar.
- Belə reaksiyanın başqa bir nümunəsi heyvanların bədənində ləkələrin görünməsidir. Məsələn, F geni var, onun əsas funksiyası yunun rənglənməsinin vahidliyidir. Resessiv genotipin formalaşması ilə p alto qeyri-bərabər rənglənəcək, məsələn, bədənin bu və ya digər nahiyəsində ağ ləkələrin görünüşü ilə.
İnsanda qeyri-allelik genlərin bu cür qarşılıqlı təsiri olduqca nadirdir.
Pleiotropiya
Bu tip qarşılıqlı əlaqədə bir gen digər genin ifadəsini tənzimləyir və ya ifadə dərəcəsinə təsir edir.
Heyvanlarda pleiotropiya özünü aşağıdakı kimi göstərirdi:
- Siçanlarda cırtdanlıq pleiotropiya nümunəsidir. Müşahidə edilmişdir ki, fenotipik olaraq normal siçanları keçərkənBirinci nəsildə bütün siçanların cırtdan olduğu ortaya çıxdı. Cırtdanlığın resessiv gen tərəfindən törədildiyi qənaətinə gəlindi. Resessiv homozigotların böyüməsi dayandı, onların daxili orqanları və bezləri zəif inkişaf etdi. Bu cırtdanlıq geni siçanlarda hipofiz vəzinin inkişafına təsir göstərmiş, bu da hormon sintezinin azalmasına səbəb olmuş və bütün nəticələrə səbəb olmuşdur.
- Tülkülərdə platin rəngi. Bu halda pleiotropiya dominant homozigot əmələ gələndə embrionların ölümünə səbəb olan öldürücü gen ilə özünü göstərirdi.
- İnsanlarda pleiotropik qarşılıqlı təsir fenilketonuriya, eləcə də Marfan sindromunda göstərilmişdir.
Allelik olmayan qarşılıqlı təsirlərin rolu
Təkamül baxımından, allel olmayan genlərin yuxarıda göstərilən bütün qarşılıqlı təsir növləri mühüm rol oynayır. Yeni gen birləşmələri canlı orqanizmlərin yeni xüsusiyyətlərinin və xüsusiyyətlərinin yaranmasına səbəb olur. Bəzi hallarda bu əlamətlər orqanizmin sağ qalmasına kömək edir, digərlərində isə əksinə, öz növlərindən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənəcək fərdlərin ölümünə səbəb olur.
Genlərin qeyri-allelik qarşılıqlı təsiri seleksiya genetikasında geniş istifadə olunur. Canlı orqanizmlərin bəzi növləri belə gen rekombinasiyası sayəsində qorunub saxlanılır. Digər növlər müasir dünyada yüksək qiymətləndirilən xassələr əldə edirlər (məsələn, valideynlərindən daha dözümlülük və fiziki gücə malik yeni heyvan cinsinin yetişdirilməsi).
İnsanlarda bu miras növlərinin istifadəsi üzərində iş aparılır.insan genomundan mənfi xüsusiyyətlərin aradan qaldırılması və yeni, qüsursuz genotip yaradılması.
