Heterozygous: Пълно господство, непълно, Codominance и Barrus Corpuscles

Хетерозигота в диплоидни организми е организъм, който има условието да има два различни варианта на ген, за разлика от хомозиготи, които имат две копия на един и същ ген. Всеки от тези варианти на гена е известен като алел.

Значителен брой организми са диплоиди; те имат две групи хромозоми в клетките си (с изключение на гамети, яйцеклетки и сперма, които са хаплоидни, така че те имат само един набор от хромозоми). Хората имат 23 двойки хромозоми, общо 46: половината са наследени от майката, а другата - от бащата.

Ако във всяка двойка хромозоми и двата алела са различни за даден ген, се казва, че индивидът е хетерозиготен за тази характеристика.

Какво е ген?

Преди да се вникне в концепциите и примерите за хетерозиготи, е необходимо да се определи какво е ген. Генът е ДНК последователност, която кодира някой фенотип.

Обикновено, при еукариотите, последователността на гените се прекъсва от некодиращи последователности, наречени интрони.

Има гени, които кодират информационните РНК, които на свой ред произвеждат аминокиселинна последователност; т.е. протеини.

Въпреки това, не можем да ограничим концепцията за гена до последователностите, които кодират протеини, тъй като има значителен брой гени, чиято функция е регулаторна. Всъщност дефиницията на ген се интерпретира различно в зависимост от областта, в която е изследвана.

Пълно господство

Физическият вид и наблюдаваните характеристики на индивида са фенотип на това, докато генетичната конституция е генотипът. Логично, експресията на фенотипа се определя от генотипа и условията на околната среда, които съществуват по време на развитието.

Ако двата гена са еднакви, фенотипът е точно отражение на генотипа. Например, да предположим, че цветът на очите се определя от един ген. Със сигурност този герой е повлиян от по-голям брой гени, но ние ще опростим въпроса за дидактични цели.

Генът "А" е доминиращ и е свързан с кафявите очи, докато "а" генът е рецесивен и е свързан със сините очи.

Ако генотипът на дадено лице е "АА", изразеният фенотип ще бъде кафяв. По същия начин, "аа" генотипът ще изразява фенотип на синьоока. Както говорим за диплоидни организми, има две копия на гена, свързани с цвета на очите.

Въпреки това, когато изучаваме хетерозиготата, нещата се усложняват. Генотипът на хетерозиготата е "Аа", а "А" може да дойде от майката и "а" от бащата или обратно.

Ако доминирането е пълно, доминиращият алел "А" напълно ще маскира рецесивния алел "а", а хетерозиготният индивид ще има кафяви очи, точно както доминиращата хомозигота. С други думи, наличието на рецесивен алел е без значение.

Непълно доминиране

В този случай, присъствието на рецесивен алел в хетерозиготата има роля в експресията на фенотипа.

Когато доминирането е непълно, фенотипът на индивида е междинен между доминантната хомозигота и рецесивната хомозигота.

Ако вземем нашия хипотетичен пример за цвета на очите и приемем, че доминирането на тези гени е непълно, индивидът с генотип "Аа" би имал очи между синия и кафявия цвят.

Истински пример за природата е цветята на растението Antirrhinum . Те са известни като устата на дракона или главата на дракона. Тези растения произвеждат бели ("BB") и червени ("bb") цветя.

Ако направим експериментално кръстоска между бели цветя и червени цветя, ще получим розови цветя («Bb»). Пресичането на тези розови цветя води до разнообразие от червени, розови и бели цветя.

Това явление се случва, защото алелът "А" произвежда червен пигмент, а "b" алелът произвежда бял пигмент. В хетерозиготния индивид половината от пигмента на цветята се произвежда от алела «А», а другата половина от алела «а», генерирайки фенотип на розови цветя. Отбележете, че фенотипът е междинен.

Необходимо е да се спомене, че въпреки че фенотипът е междинен, това не означава, че гените "се смесват". Гените са дискретни частици, които не се смесват и преминават непокътнати от едно поколение на друго. Това, което се смесва, е продуктът на гена, пигмента; поради тази причина цветята са розови.

codominance

При феномена кодоминантност, и двата алела се изразяват еднакво във фенотипа. Следователно хетерозиготата вече не е междинно звено между доминиращия и рецесивен хомозигот, както видяхме в предишния случай, но включва фенотипите на хомозиготите.

Най-изученият пример е кръвните групи, обозначени с буквите MN. Този ген кодира протеини (антигени), експресирани в червени кръвни клетки.

За разлика от известните ABO или Rh антигени, които произвеждат важни имунни реакции, ако тялото открие несамостоятелно, MN антигените не генерират тези реакции.

Алгелът LM кодира M антигена и LN кодовете за N антигена.Личност с LM LM генотип произвежда изключително М антигени в техните еритроцити и принадлежи към кръвна група М.

По същия начин, организми с LN LN генотип имат само N антиген и това е тяхната кръвна група. В случая на хетерозигота, LM LN експресира двата антигена еднакво и кръвната група е MN.

Corpuscles на Barr

В случая на половите хромозоми женските имат ХХ полова хромозома и XY мъже.

При бозайниците един от Х-хромозомите се инактивира в развитието си и се кондензира в структура, известна като тялото на Бар или корпускула. Гените на това тяло не са изразени.

Изборът на неактивната Х-хромозома е напълно случаен. Поради това се казва, че женските от хетерозиготни бозайници са мозайка, в която някои клетки изразяват Х-хромозома на бащата, а в други клетки Х-хромозомата на майката е заглушена и активна.