WIELE ALLELI: KONCEPCJA, DZIEDZICZENIE I PRZYKŁADY - BIOLOGIA - 2026

W wielu allele są różne warianty, które mogą pomieścić danego genu. Wszystkie geny mają dwa allele, które definiują cechy genetyczne organizmów żywych.

Mówi się, że gatunek posiada geny z wieloma allelami, gdy występuje więcej niż dwie alternatywne formy. Oznacza to, że w populacji „cecha” lub cecha jest kodowana przez gen, który ma więcej niż dwa allele (na przykład dla organizmów diploidalnych, takich jak ludzie).

Allele genu (źródło: Thomas Splettstoesser za pośrednictwem Wikimedia Commons) Allel definiuje się jako jedną z określonych form genu, który koduje możliwy fenotyp; może być zmutowany lub dziki, w zależności od tego, czy podlega jakiejś modyfikacji, czy też pozostaje niezmieniony, dając odpowiednio zmieniony lub „normalny” fenotyp.

Liczba alleli, które może posiadać gen kodujący daną cechę, może być bardzo zmienna, ponieważ minimalne zmiany w sekwencji genetycznej allelu powodują powstanie nowej „zmutowanej” formy, która może, ale nie musi, zapewniać inny fenotyp.

W genetyce różne allele tego samego genu, które prezentują wiele alleli, nazywane są seriami alleli, a członkowie tej samej serii alleli mogą wykazywać różny stopień dominacji w stosunku do innych członków serii.

Jedną z gałęzi genetyki odpowiedzialnych za badanie genów z wieloma allelami jest dobrze znana genetyka populacyjna, która jest bardzo przydatna do analizy składu genetycznego gatunków, czy to zwierząt, roślin czy mikroorganizmów.

Koncepcja wielu alleli

Pojęcie wielu alleli można w pewnym stopniu zastosować w sposób czysto populacyjny, ponieważ jednostka, widziana z genetycznego punktu widzenia, ma wiele alleli genu, który jest równoważny z ładunkiem chromosomów.

Innymi słowy, organizmy diploidalne (2n, z dwoma zestawami chromosomów), na przykład ssaki, mają tylko dwie alternatywne formy każdego genu, ponieważ dziedziczą homologiczny chromosom od każdego ze swoich dwóch rodziców podczas rozmnażania płciowego. .

Rośliny, które są klasycznym przykładem organizmów z więcej niż 2 zestawami homologicznych chromosomów (poliploidów), posiadają, mówiąc indywidualnie, tyle alleli genu, ile jest jego liczby ploidalnej, czyli cztery allele tetraploidów (4n) , sześć dla hexaploids (6n) i tak dalej.

Rozumiejąc to, można następnie upewnić się, że gen ma wiele alleli, gdy ma więcej alleli niż liczba odpowiadająca ładunkowi chromosomów w populacji. Wielu autorów uważa, że ​​większość genów w populacji reprezentowana jest przez wiele alleli, które są wynikiem różnego rodzaju wariacji genów.

Dziedziczenie wielu alleli

Biorąc pod uwagę fakt, że pojęcie to jest oparte na populacji, dziedziczenie genu z wieloma allelami nie różni się od dziedziczenia genów, które mają tylko dwie alternatywne formy, ponieważ u osoby diploidalnej, na przykład, wyłącznie poprzez rozmnażanie płciowe Przekazane zostaną dwie formy tego samego genu, po jednej na każdy homologiczny chromosom.

Jedyna prawdziwa różnica w stosunku do genów z wieloma allelami i genów, które istnieją tylko w dwóch alternatywnych formach, polega na tym, że w przypadku tej pierwszej możliwe jest osiągnięcie znacznie lepszej różnorodności genotypów i fenotypów dla określonej cechy.

Liczba genotypów pochodzących z populacji, które są spowodowane obecnością genów z wieloma allelami, jest funkcją liczby alleli, które istnieją dla każdego danego genu.

Tak więc, jeśli istnieją 2, 3, 4 lub 5 różnych alleli tego samego genu w populacji, odpowiednio 3, 6, 10 lub 15 możliwych genotypów będzie obserwowanych.

W analizie serii alleli dla danego genu (gen jest definiowany zgodnie z „dzikim” fenotypem), różne allele zapisuje się literą charakteryzującą gen oraz „indeksem górnym” opisującym fenotyp lub genotyp. zmodyfikowane, że to koduje.

Podsumowując, geny z wieloma allelami w populacji są zgodne z zasadami segregacji zaproponowanymi przez Mendla, więc ich dziedziczenie nie różni się od genów z tylko dwoma allelami.

Przykłady

W literaturze można znaleźć różne przykłady znaków kodowanych przez wiele alleli w naturalnych populacjach. Do najczęściej cytowanych należy określenie grupy krwi u ludzi, koloru sierści królików, koloru oczu muszek owocówek i upierzenia u kaczek.

Grupy krwi ABO u ludzi

Miejsce, do którego należy gen ABO, określa grupę krwi u ludzi. W przypadku tego locus populacje ludzkie zostały opisane jako mające trzy możliwe allele, które kodują trzy różne antygeny określające grupę krwi.

Trzy allele locus ABO są znane jako:

- IA, który koduje antygen A,

- IB, który koduje antygen B,

- i, który nie koduje żadnego antygenu.

Relacja dominacji między tymi trzema allelami to IA> i; IB> i; IA = IB (kodominacja). Zarówno allel A, jak i allel B dominują nad allelem i, ale są one współzależne między sobą; Zatem osoba z grupą krwi AB ma jeden allel A i jeden allel B.

Ponieważ allel i jest recesywny, osoby z jedną grupą krwi (fenotypem) mają dwa allele i.

Kolor sierści królików

Kolor sierści królika jest określany przez serię alleli z locus C. Allelami tej serii są: C, c ch, ch i c, które określają jednolite ciemne zabarwienie, odpowiednio jasnoszare (szynszyla), albinos z ciemnymi kończynami i całkowicie albinos.

Królik w kolorze szynszyli (Źródło: Bodlina ~ commonswiki za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Dominacja tych alleli jest, w kolejności od najbardziej dominujących do recesywnych, jak napisano: C> c ch> ch> c, więc może istnieć 10 różnych genotypów, z których pochodzą tylko cztery określone fenotypy.

Wzory ubarwienia kaczek

Miejsce określające wzór upierzenia kaczek krzyżówek ma wiele alleli. Allel M koduje wzór „dziki”, ale są jeszcze dwa inne allele: allel MR, który wytwarza wzór znany jako „ograniczony”, oraz allel m ¸, który tworzy wzór znany jako „ciemny” (ciemny). .

Dominującym allelem jest MR, po którym następuje allel M i recesywny md, z których uzyskuje się sześć możliwych kombinacji dających początek sześciu fenotypom.

Bibliografia

1. Bernasconi, Andrea „Wiele alleli”. Genetyka. Pobrano 10 grudnia 2019 r. Z Encyclopedia.com: www.encyclopedia.com
2. Gardner, EJ, Simmons, MJ, Snustad, PD i Santana Calderón, A. (2000). Zasady genetyki.
3. Griffiths, AJ, Wessler, SR, Lewontin, RC, Gelbart, WM, Suzuki, DT i Miller, JH (2005). Wprowadzenie do analizy genetycznej. Macmillan.
4. Pierce, BA (2012). Genetyka: podejście koncepcyjne. Macmillan.
5. Srb, AM, Owen, RD i Edgar, RS (1965). Genetyka ogólna (nr 04; QH431, S69 1965.). San Francisco: WH Freeman.