Hva er epistase? (Med eksempler)



den epistasis, I genetikk er det studiet av samspillet mellom de forskjellige gener som kodes for samme karakter. Det vil si, det er manifestasjonen av et trekk som oppstår fra samspillet mellom gen alleler av forskjellige loci.

Når vi snakker om forholdene som etablerer alleler av samme gen, refererer vi til allelske relasjoner. Det vil si at alleler av samme locus eller allelomorphiske alleler. Dette er de kjente interaksjonene med fullstendig dominans, ufullstendig dominans, kododinans og dødelighet mellom alleler av samme gen.

I forholdet mellom alleler av forskjellige loci, tvert imot, snakker vi om ikke-allelomorfe alleler. Dette er de såkalte geninteraksjonene, som på en eller annen måte er epistatisk.

Epistase tillater analyse hvis uttrykket av ett gen bestemmer uttrykket for et annet. I et slikt tilfelle ville et slikt gen være epistatisk over det andre; den andre ville være hypostatisk om den første. Analysen av epistase tillater også å bestemme rekkefølgen der genene som definerer den samme fenotypen.

Den enkleste epistasen analyserer hvordan to forskjellige gener samhandler for å gi samme fenotype. Men selvsagt kan det være mange flere gener.

For analysen av den enkle epistasen baserer vi seg i variasjonene i proporsjoner av de klassiske dihíbridos-kryssene. Det vil si til modifikasjonene på 9: 3: 3: 1-forholdet og til seg selv.

index

  • 1 Det klassiske fenotypiske forhold 9: 3: 3: 1
  • 2 Avvik som ikke er slik
    • 2.1 Forholdet 9: 3: 3: 1 (dobbelt dominant epistase)
    • 2.2 15: 1-forholdet (duplisert genvirkning)
    • 2.3 13: 3-forholdet (dominerende sletting)
    • 2.4 9: 7-forholdet (duplisert recessiv epistase)
  • 3 Andre epistatiske fenotypiske proporsjoner
  • 4 referanser

Det klassiske fenotypiske forholdet 9: 3: 3: 1

Denne andelen stammer fra kombinasjonen av arvanalysen av to forskjellige tegn. Det vil si at det er produktet av kombinasjonen av to uavhengige fenotypiske segregeringer (3: 1) X (3: 1).

Når Mendel analyseres, for eksempel, plante eller frø ry farge, hvert tegn segregert 3 til 1. Når det analyseres sammen, selv om de var to forskjellige figurer, og hver segregere 3 til 1. Det vil si, ble fordelt uavhengig av hverandre.

Men da Mendel analyserte tegnene parvis, resulterte de i de kjente fenotypiske klassene 9, 3, 3 og 1. Men disse klassene var to tegnkarakterer annerledes. Og aldri, ingen karakter påvirket hvordan den andre manifesterte seg.

Avvik som ikke er slik

Den forrige var forklaringen på den klassiske Mendelske proporsjonen. Derfor er det ikke et tilfelle av epistase. Epistase studier tilfeller av arv av samme karakter bestemt av flere gener.

Det tidligere tilfellet, eller andre lov av Mendel, var arv av to forskjellige tegn. De som forklares senere, er sanne epistatiske proporsjoner og involverer bare ikke-allelomorfe alleler.

9: 3: 3: 1-forholdet (dobbelt dominant epistase)

Denne saken er funnet når samme tegn har fire forskjellige fenotypiske manifestasjoner i et forhold på 9: 3: 3: 1. Derfor kan det ikke være en allelisk (monogen) interaksjon som fører til utseendet på fire forskjellige blodgrupper i ABO-systemet.

Ta for eksempel korset mellom et heterozygot individ av blodtype A og et heterozygot individ av blodtype B. Det er av korset jegEnjeg X jegBjeg. Dette ville gi oss et forhold på 1: 1: 1: 1 av enkeltpersoner jegEnjeg (Type A), jegEnjegB (Type AB), jegBjeg (Type B) e ii (Type O).

Tvert imot observeres et sant dominerende doble epistatisk forhold (9: 3: 3: 1) i form av hanens karm. De er fire fenotypiske klasser, men i forhold 9: 3: 3: 1.

To gener deltar i sin bestemmelse og manifestasjon, la oss kalle dem R og P. Uansett, allelene R og P Vis fullstendig dominans over allelene r og p, henholdsvis.

Fra krysset rrpp X rrpp vi kan få fenotypiske klasser 9 R_P_, 3R_pp, 3rrP_ og 1rrpp. Symbolet "_" betyr at allelen kan være dominerende eller recessiv. Den tilhørende fenotypen forblir den samme.

Klassen 9 R_P_ er representert av roosters med valnøttkroner, 3 R_pp med rosenkransene. Hylstre med ertestamme ville være de i klasse 3 rrP_; de av rrpp-klassen har enkle kammen.

I den doble dominerende epistasis oppstår hver klasse 3 dominans virkning fra den R-gen eller P. klasse 9 representerer et hvori både R og P. dominerende alleler manifest Til slutt, i klasse 1 rrpp er fraværende alleler dominerende av begge gener.

15: 1-forholdet (duplisert genhandling)

I denne epistatiske interaksjonen undertrykker et gen ikke manifestasjonen av en annen. Tvert imot kodes begge gener for manifestasjonen av samme karakter, men uten additiv effekt.

Derfor tillater nærværet av minst en dominant allel av begge genene fra forskjellige loci manifestasjonen av karakteren i klasse 15. Fraværet av dominerende alleler (den dobbelte resessive klasse) bestemmer fenotypen i klasse 1.

Produktene av gener er involvert i manifestasjonen av hvete kornfarge En og / eller B. Det vil si at noen av disse produktene (eller begge) kan føre til den biokjemiske reaksjonen som forvandler forløperen til pigment.

Den eneste klassen som ikke produserer noen av dem, er klasse 1 aabb. Derfor vil klasse 9 A_B_, 3 A_bb og 3 aaB_ produsere pigmenterte korn, og den gjenværende minoritet vil ikke.

13: 3-forholdet (dominerende sletting)

Her finner vi et tilfelle av dominant undertrykkelse av et gen (hypostatisk) ved tilstedeværelse av minst en dominant allel av den andre (epistatisk). Det er formelt sett at et gen undertrykker den andens handlinger.

Hvis vi arbeider med den dominerende undertrykkelsen av D over K, ville vi ha samme fenotype assosiert med klassene 9 D_K_, 3 D_kk og 1 ddkk. Klasse 3 ddK_ ville være den eneste som viser den ikke-slettede funksjonen.

Den doble recessive klasse blir klasser 9 D_K_ y3 D_kk som ikke produserer hypostatical genet som koder for K. Ikke fordi det undertrykt av D, som i alle fall er det ikke, men fordi den produserer K.

Denne andelen kalles også noen ganger dominant og recessiv epistase. Den dominerende er K på D / d. Den recessive epistasen ville være den av dd på K / K.

For eksempel skyldes primroseblomster fargen til manifestasjonen av to gener. Genet K som koder for produksjon av malvidin pigmentet, og genet D som koder for undertrykkelse av malvidin.

Bare planter ddKK eller ddKk (dvs. klasse 3 ddK_) vil produsere malvidin og vil være blå. Enhver annen genotype vil gi opphav til planter med turkise blomster.

9: 7-forholdet (duplisert resessiv epistase)

I dette tilfellet er tilstedeværelsen av minst en dominant allel av hvert gen av paret nødvendig for at karakteren skal manifesteres. La oss si at de er gener C og P. Det vil si den homozygote recessive tilstanden til et av parets gener (cc eller pp) gjør tegnets manifestasjon umulig.

Med andre ord presenterer kun klasse 9 C_P_ minst en dominerende allel C og en dominerende allel P. For at karakteren skal manifestere, må de funksjonelle produktene til de to genene være til stede.

Denne interaksjonen er epistatisk fordi mangelen på ekspresjon av ett gen forhindrer det andre genet i å manifestere. Det er dobbelt, fordi gjensidig er også sant.

Et klassisk eksempel som illustrerer denne saken er det av ertblomster. Planter WACC og plantene WACC De har hvite blomster. CcPp hybrider av kryssene mellom dem presenterer lilla blomster.

Hvis to av disse dihybridplanter krysser, vil vi få klasse 9 C-P_, som vil ha lilla blomster. Klasser 3 C_pp, 3 ccP_ og ccpp blir hvite blomster.

Andre epistatiske fenotypiske proporsjoner

Av andelen som foreslås i Mendels andre lov, har vi andre tilleggssaker som fortjener omtale.

Ved det modifiserte forholdet 9: 4: 3 kaller vi det recessive epistasis med god grunn. Når et gen er homozygot for det recessive genet, unngår det uttrykket av det andre genet - selv om det er dominerende.

Ta den recessive epistasen av genotypen som et eksempel aa om genet B. Klasse 9 er den allerede anerkjente 9 A_B_. For klasse 4, til klasse 1 aabb, må de legges til, med samme fenotype, de i klasse 3 aaB_. Klasse 3 ville være de i klasse 3 A_bb.

I epistatisk interaksjon av dupliserte gener er det observerte fenotypiske forhold 9: 6: 1. Alle individer i klasse 9 A_B_ har minst en allel av hvert gen En eller B. Alle har samme fenotype.

I motsetning i klassene 3 og 3 AABB A_bb, er det bare dominerende lene enten A eller B. I dette tilfelle kan en og samme fenotype-, men forskjellig fra de andre, er også presentert. Endelig er i klasse 1 aabb ingen dominerende allel av noen av generene tilstede og representerer en annen fenotype.

Kanskje er klassen som mest forvirrer den dominerende epistasen som viser fenotypisk proporsjon 12: 3: 1. Her fører dominansen til A (epistatisk) over B (hypostatisk) klasse 9 A-B_ for å bli med i klasse 3 A_bb.

Fenotypen av B vil bare manifestere når A ikke er tilstede i klasse 3 aaB_. Den doble resessive klasse 1 aabb vil ikke manifestere fenotypen assosiert med genet A / a heller ikke med genet B / b.

Andre epistatiske fenotypiske proporsjoner som ikke har et bestemt navn er 7: 6: 3, 3: 6: 3: 4 og 11: 5.

referanser

  1. Brooker, R.J. (2017). Genetikk: Analyse og prinsipper. McGraw-Hill høyere utdanning, New York, NY, USA.
  2. Goodenough, U. W. (1984) Genetics. W. B. Saunders Co. Ltd, Pkiladelphia, PA, USA.
  3. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S. B., Doebley, J. (2015). En introduksjon til genetisk analyse (11. utgave). New York: W.H. Freeman, New York, NY, USA.
  4. Miko, I. (2008) Epistase: Gene-interaksjon og fenotype-effekter. Naturopplæring 1: 197. nature.com
  5. White, D., Rabago-Smith, M. (2011). Genotype-fenotypeforeninger og menneskelig øyenfarge. Journal of Human Genetics, 56: 5-7.
  6. .