Взаємодія неалельних генів

В цій статті розглянемо типи взаємодії неалельних генів, приклади.

Взаємодія неалельних генів

Неалельні гени – це гени, що розміщені в різних локусах однієї хромосоми або в не гомологічних хромосомах.

Розрізняють такі основні типи взаємодії неалельних генів:

– комплементарність,

– епістаз,

– полімерія,

-модифікуючау дія (плейотропія).

Комплементарність – це такий тип взаємодії неалельних генів, коли один домінантний ген доповнює дію іншого неалельного домінантного гена, і вони разом визначають нову ознаку, яка відсутня у батьків. Причому відповідна ознака розвивається тільки в присутності обох неалельних генів. Наприклад, сіре забарвлення шерсті у мишей контролюється двома генами (А і В). Ген А детермінує синтез пігменту, проте як гомозиготи (АА), так і гетерозиготи (Аа) – альбіноси. Інший ген В забезпечує скупчення пігменту переважно біля основи і на кінчиках волосся. Схрещування дигетерозигот (АаВЬ х АаВЬ) призводить до розщеплення гібридів у співвідношенні 9:3:4 (9 “агуті”: 3 чорна шерсть : 4 біла шерсть). Числові співвідношення при комплементарній взаємодії можуть бути як 9:7; 9:6:1 (видозміна менделівського розщеплення).

Епістаз – це такий тип взаємодії неалеьних генів, за якої один ген пригнічує дію іншого неалельного гена. Пригнічення можуть викликати як домінантні, так і рецесивні гени (А>В, а>В, В>А, Ь>А), і залежно від цього розрізняють епістаз домінантний і рецесивний. Пригнічуючий ген отримав назву інгібітора, або супресора. Гени-інгібітори в основному не детермінують розвиток певної ознаки, а лише пригнічують дію іншого гена. Ген, ефект якого пригнічується – гіпостатичний. При епістатичній взаємодії генів розщеплення за фенотипом в F, складає 13:3; 12:3:1 або 9:3:4 та ін.

Полімерія – це такий тип взаємодії, коли кілька генів з однаковим фенотипним проявом контролюють успадкування однієї й тієї самої ознаки. Такі гени називають полімерними. Полімерні гени позначають однаковими літерами з цифровими індексами, наприклад, А1, а1; А2, а2 тощо. Кількісними ознаками людини є зріст, вага, колір шкіри, сприйнятливість до захворювань тощо. Кількісними є такі характеристики тварин і рослин, як, надої в худоби, кількість яєць, що відкладаються курями, розміри плодів, і т.д. Кількісні ознаки можуть бути виміряні і виражені в одиницях довжини, ваги і кількості.

Плейотропія – це залежність кількох ознак від дії одного гена. Це явище відмітив ще Г. Мендель, який помітив, що фактори, які контролюють колір квіток у гороху, також контролюють колір насіння і червоні плями на прилистках. У людини трапляється спадкове захворювання серповидно-клітинна анемія. Ген, що викликає це захворювання, змінює будову гемоглобіну (гемоглобін S), його властивості, форму еритроцитів.

Приклади взаємодії неалельних генів

Приклад комплементарної взаємодії генів у людини – синтез захисного білка – інтерферону. Його утворення в організмі пов’язано з комплементарноювзаємодією двох неалельних генів, розташованих у різних хромосомах.

Приклад епістатичниї взаємодії генів – деякі спадкові хвороби людей співпадають з групами крові, гаплотипами HLА та ін., забарвлення плодів гарбузів, масть коней теж визначаються цим типом взаємодії.

Приклад полімерної взаємодії генів – пігментація шкіри у людини визначається п’ятьма або шістьма полімерними генами. У корінних жителів Африки (негроїдної раси) переважають домінантні алелі, у представників європеоїдної раси – рецесивні. Тому мулати мають проміжну пігментацію, але при шлюбах мулатів у них можлива поява як більш, так і менш інтенсивно пігментованих дітей.

Приклад плейотропії – у людини відома спадкова хвороба – арахнодактилія (“павучі пальці” – дуже тонкі і довгі пальці), або хвороба Марфана. Ген, який відповідає за цю хворобу, викликає порушення розвитку сполучної тканини й одночасно впливає на розвиток кількох ознак: порушення будови кришталика ока, аномалії у серцево-судинній системі.