Белгилердин муундан муунга өтүшү ар түрдүү гендердин өз ара аракеттенүүсүнө байланыштуу. Ген деген эмне жана алардын ортосундагы өз ара аракеттенүүнүн кандай түрлөрү бар?
Ген деген эмне?
Азыркы учурда гендин астында алар тукум куучулук маалыматты берүү бирдигин билдирет. Гендер ДНКда жайгашып, анын структуралык бөлүмдөрүн түзөт. Ар бир ген белгилүү бир белок молекуласынын синтези үчүн жооптуу, ал адамдагы белгилүү бир белгинин көрүнүшүн аныктайт.
Ар бир гендин бир нече түрчөлөрү же аллельдери бар, алар ар кандай белгилерди пайда кылат (мисалы, күрөң көздөр гендин басымдуу аллелине байланыштуу, ал эми көк түс рецессивдүү белги). Аллельдер гомологдук хромосомалардын бирдей аймактарында жайгашкан жана тигил же бул хромосоманын өтүшү тигил же бул белгинин көрүнүшүн шарттайт.
Бардык гендер бири-бири менен өз ара аракеттенет. Алардын өз ара аракеттенүүсүнүн бир нече түрлөрү бар - аллельдик жана аллельдик эмес. Ошого жараша өз ара аракеттенүүаллельдик жана аллельдик эмес гендер. Алар бири-биринен эмнеси менен айырмаланат жана өздөрүн кантип көрсөтөт?
Ачылуулар таржымалы
Аллельдик эмес гендердин өз ара аракеттенүүсүнүн түрлөрү ачылганга чейин толук үстөмдүк кылуу гана мүмкүн деп жалпы кабыл алынган (эгерде үстөмдүк кылуучу ген болсо, анда белги пайда болот, эгерде ал жок болсо, анда болот. эч кандай өзгөчөлүгү жок). Узак убакыт бою генетиканын негизги догмасы болгон аллельдик өз ара аракеттенүү жөнүндөгү окуу үстөмдүк кылган. Үстөмдүк кеңири изилденип, толук жана толук эмес үстөмдүк, тең үстөмдүк жана ашыкча үстөмдүк кылуу сыяктуу түрлөрү табылган.
Бул принциптердин баары Менделдин биринчи мыйзамына баш ийишкен, анда биринчи муундагы гибриддердин бирдейлиги айтылган.
Кийинки байкоолордун жана изилдөөлөрдүн жыйынтыгында бардык белгилер үстөмдүк теориясына туура келбегени байкалды. Тереңирээк изилдөө менен бир эле гендер белгинин же касиеттердин тобунун көрүнүшүнө таасир эте тургандыгы далилденген. Ошентип, аллельдик эмес гендердин өз ара аракеттенүү формалары ачылган.
Гендер арасындагы реакциялар
Айтылгандай, узак убакыт бою үстөмдүк кылуучу мурастык доктрина үстөмдүк кылып келген. Бул учурда аллельдик өз ара аракеттенүү жүрүп, анда белги гетерозиготалуу абалда гана көрүнгөн. Аллельдик эмес гендердин өз ара аракеттенүүсүнүн ар кандай формалары ачылгандан кийин илимпоздор тукум куучулуктун буга чейин түшүндүрүлбөгөн түрлөрүн түшүндүрүп, көптөгөн суроолорго жооп ала алышты.
Гендик жөнгө салуу ферменттерге түздөн-түз көз каранды экени аныкталган. Бул ферменттер гендердин башкача реакция кылышына жол ачкан. Ошол эле учурда аллельдик жана аллельдик эмес гендердин өз ара аракеттенүүсү бирдей принциптер жана мыйзам ченемдүүлүктөр боюнча жүргөн. Бул тукум куучулук гендердин өз ара аракеттенүү шарттарына көз каранды эмес деген тыянакка алып келди жана белгилердин атиптик берилишинин себеби гендердин өзүндө.
Аллельдик эмес өз ара аракеттенүү уникалдуу, бул организмдердин жашоо жана өнүгүүсүнүн жаңы даражасын аныктоочу белгилердин жаңы комбинацияларын алууга мүмкүндүк берет.
Аллельдик эмес гендер
Аллельдик эмес – гомологдук эмес хромосомалардын ар кайсы бөлүктөрүндө локализацияланган гендер. Алардын бир синтез функциясы бар, бирок алар ар кандай белгилерди пайда кылган ар кандай белоктордун пайда болушун коддошот. Мындай гендер бири-бири менен реакция кылып, бир нече комбинацияда белгилердин өнүгүшүнө алып келиши мүмкүн:
- Бир өзгөчөлүк бир нече такыр башка гендердин өз ара аракеттенүүсүнө байланыштуу болот.
- Бир нече сапаттар бир генге жараша болот.
Бул гендердин ортосундагы реакциялар аллельдик өз ара аракеттенүүгө караганда бир аз татаалыраак. Бирок, бул түрдөгү реакциялардын ар биринин өзүнүн өзгөчөлүктөрү жана өзгөчөлүктөрү бар.
Аллельдик эмес гендердин өз ара аракеттенүүсүнүн кандай түрлөрү бар?
- Эпистаз.
- Полимерия.
- Толуктоо.
- Модификатор гендердин аракети.
- Плейотроптук өз ара аракеттенүү.
Баарыөз ара аракеттенүүнүн бул түрлөрүнүн өзүнүн кайталангыс касиеттери бар жана өзүнчө көрүнөт.
Алардын ар бирине кененирээк токтолушубуз керек.
Эпистаз
Аллельдик эмес гендердин мындай өз ара аракеттенүүсү - эпистаз - бир ген экинчисинин активдүүлүгүн басканда байкалат (басуучу ген эпистатикалык, ал эми басылган ген гипостатикалык ген деп аталат).
Бул гендердин ортосундагы реакция басымдуу же рецессивдүү болушу мүмкүн. Доминанттык эпистаз эпистатикалык ген (көбүнчө I тамгасы менен белгиленет, эгерде тышкы, фенотиптик көрүнүшү жок болсо) гипостатикалык генди басканда (көбүнчө В же б деп белгиленет) байкалат. Рецессивдүү эпистаз эпистатикалык гендин рецессивдүү аллели гипостатикалык гендин кайсы бир аллелинин экспрессиясын тоскондо пайда болот.
Фенотиптик белгиге жараша бөлүнүү, өз ара аракеттенүүнүн бул түрлөрүнүн ар бири менен да ар түрдүү. Доминанттуу эпистазда төмөнкү көрүнүш көбүрөөк байкалат: экинчи муунда фенотиптерге ылайык бөлүнүү төмөнкүдөй болот - 13:3, 7:6:3 же 12:3:1. Мунун баары кайсы гендердин биригишинен көз каранды.
Рецессивдүү эпистаз менен бөлүнүү: 9:3:4, 9:7, 13:3.
Толуктоо
Аллельдик эмес гендердин өз ара аракеттешүүсү, мында бир нече белгилердин басымдуу аллельдери бириккенде жаңы, буга чейин байкалбаган фенотип пайда болуп, комплементарлык деп аталат.
Мисалы, гендер арасындагы реакциянын мындай түрү көбүнчө өсүмдүктөрдө (айрыкча ашкабакта) кездешет.
Өсүмдүктүн генотипинде басымдуу аллель А же В болсо, анда жашылча сфералык формага ээ болот. Эгерде генотип рецессивдүү болсо, анда түйүлдүктүн формасы көбүнчө узун болот.
Эгер генотипте бир эле учурда эки басымдуу аллель (А жана В) болсо, ашкабак диск формасында болот. Эгерде биз кесип өтүүнү уланта турган болсок (б.а. таза линиядагы ашкабактар менен аллельдик эмес гендердин бул өз ара аракеттенүүсүн уланта турган болсок), анда экинчи муунда сиз диск түрүндөгү формадагы 9 индивидди, сфералык формадагы 6 жана бир узун ашкабакты ала аласыз.
Мындай аргындаштыруу уникалдуу касиеттери бар өсүмдүктөрдүн жаңы, гибриддик формаларын алууга мүмкүндүк берет.
Адамда мындай өз ара аракеттенүү түрү угуунун нормалдуу өнүгүшүн шарттайт (бир ген кохлеанын, экинчиси угуу нервинин өнүгүшүнө), ал эми бир гана үстөмдүк кылуучу белги болгондо дүлөйлүк пайда болот.
Полимерия
Көбүнчө белгинин көрүнүшү гендин доминантты же рецессивдүү аллелинин болушуна эмес, алардын санына негизделет. Аллельдик эмес гендердин – полимериянын өз ара аракеттенүүсү мындай көрүнүштүн мисалы болуп саналат.
Гендердин полимердик аракети кумулятивдүү (кумулятивдик) эффект менен да, ансыз да жүрүшү мүмкүн. Кумуляция учурунда белгинин көрүнүшүнүн даражасы гендердин жалпы өз ара аракеттенүүсүнө жараша болот (гендер канчалык көп болсо, белги ошончолук айкын болот). Окшош таасирге ээ болгон тукум төмөнкүчө бөлүнөт - 1: 4: 6: 4: 1 (белгиликтин көрүнүшү төмөндөйт, б.а. бир индивидде белги максималдуу түрдө байкалат, башкаларында анын жок болушу толугу менен жок болгонго чейин байкалат.).
Эгерде эч кандай кумулятивдүү аракет байкалбаса, андабелгинин көрүнүшү үстөмдүк кылуучу аллельдерге көз каранды. Эгерде жок дегенде бир ушундай аллель бар болсо, белги орун алат. Ушундай эле эффект менен тукумдун бөлүнүшү 15:1 катышында жүрөт.
Модификатор гендердин аракети
Модификаторлордун аракети менен башкарылуучу аллельдик эмес гендердин өз ара аракеттенүүсү салыштырмалуу сейрек кездешет. Мындай өз ара аракеттенүүнүн мисалы төмөнкүдөй:
- Мисалы, түстүн интенсивдүүлүгүнө жооптуу D гени бар. Доминанттуу абалда бул ген түстүн көрүнүшүн жөнгө салат, ал эми бул ген үчүн рецессивдүү генотиптин пайда болушунда түстү түздөн-түз башкарган башка гендер болсо да, “түстү суюлтуу эффектиси” пайда болот, ал көбүнчө сүттүү ак чычкандар.
- Мындай реакциянын дагы бир мисалы - жаныбарлардын денесинде тактардын пайда болушу. Мисалы, F гени бар, анын негизги милдети жүндү боёктун бирдейлиги. Рецессивдүү генотиптин пайда болушу менен пальто бирдей эмес боёлуп, мисалы, дененин тигил же бул жеринде ак тактар пайда болот.
Адамда аллельдик эмес гендердин мындай өз ара аракеттенүүсү өтө сейрек кездешет.
Плеиотропия
Мындай өз ара аракеттенүүдө бир ген башка гендин экспрессиясын жөнгө салат же экспрессия даражасына таасир этет.
Жаныбарларда плейотропия төмөнкүчө көрүнгөн:
- Чычкандарда эргежээлдик плейотропиянын мисалы болуп саналат. Фенотиптик жактан нормалдуу чычкандарды кесип өткөндө байкалганБиринчи муундагы чычкандардын баары эргежээл болуп чыкты. Эргежээлдик рецессивдүү генден пайда болот деген тыянак чыгарылган. Рецессивдүү гомозиготалардын өсүшү токтоп, ички органдары жана бездери өнүккөн эмес. Бул эргежээлдик ген чычкандардын гипофиз безинин өнүгүшүнө таасирин тийгизген, бул гормондордун синтезинин төмөндөшүнө алып келген жана бардык кесепеттерге алып келген.
- Түлкүлөрдөгү платина түсү. Бул учурда плейотропия өлүмгө алып келген ген менен көрүнгөн, ал басымдуу гомозигота пайда болгондо эмбриондордун өлүмүнө алып келген.
- Адамдарда плейотроптук өз ара аракеттенүү фенилкетонурияда, ошондой эле Марфан синдромунда көрсөтүлгөн.
Аллельдик эмес өз ара аракеттенүүлөрдүн ролу
Эволюциялык термин менен айтканда, аллельдик эмес гендердин өз ара аракеттенүүсүнүн жогоруда айтылган бардык түрлөрү маанилүү роль ойнойт. Жаңы ген комбинациялары тирүү организмдердин жаңы белгилеринин жана касиеттеринин пайда болушун шарттайт. Кээ бир учурларда, бул белгилер организмдин жашоосуна өбөлгө түзсө, башкаларында, тескерисинче, алардын түрүнөн олуттуу түрдө өзгөчөлөнүп турган индивиддердин өлүмүнө алып келет.
Гендердин аллельдик эмес өз ара аракеттенүүсү селекциялык генетикада кеңири колдонулат. Мындай ген рекомбинациясынын эсебинен тирүү организмдердин кээ бир түрлөрү сакталып калат. Башка түрлөр заманбап дүйнөдө жогору бааланган касиеттерге ээ болушат (мисалы, ата-энесине караганда чыдамкайлыгы жана физикалык күчү күчтүү жаныбардын жаңы породасын өстүрүү).
Мурастын бул түрлөрүн адамдарда колдонуу боюнча иштер жүрүп жататадамдын геномундагы терс сапаттарды жок кылуу жана жаңы, кемчиликсиз генотипти түзүү.
