Hvad er epistasis? (Med eksempler)



den epistasis, I genetik er det undersøgelsen af ​​interaktionen mellem de forskellige gener, der koder for samme karakter. Det vil sige, det er manifestationen af ​​et træk, der stammer fra samspillet mellem genalleller af forskellige loci.

Når vi taler om relationerne der etablerer alleler af samme gen, henviser vi til alleliske relationer. Det vil sige at alleler af samme locus eller allelomorfe alleler. Disse er de kendte interaktioner af fuldstændig dominans, ufuldstændig dominans, codominans og dødelighed mellem alleler af samme gen.

I forholdet mellem alleler af forskellige loci taler vi tværtimod om ikke-allelomorfe alleler. Disse er de såkaldte geninteraktioner, som på en eller anden måde er epistatisk.

Epistase tillader analyse, hvis ekspressionen af ​​et gen bestemmer ekspressionen af ​​en anden. I et sådant tilfælde ville et sådant gen være epistatisk over det andet; den anden ville være hypostatisk om den første. Analysen af ​​epistase tillader også at bestemme den rækkefølge, hvori generne, der definerer den samme fænotype handling.

Den enkleste epistase analyserer, hvordan to forskellige gener interagerer for at give samme fænotype. Men selvfølgelig kan der være mange flere gener.

Til analysen af ​​den enkle epistase vil vi basere i variationerne i proportionerne af de klassiske dihíbridos-krydsninger. Det vil sige til modifikationerne af forholdet 9: 3: 3: 1 og til sig selv.

indeks

  • 1 Det klassiske fænotypiske forhold 9: 3: 3: 1
  • 2 Afvigelser, der ikke er sådanne
    • 2.1 Forholdet 9: 3: 3: 1 (dobbelt dominant epistase)
    • 2.2 15: 1-forholdet (duplikeret genhandling)
    • 2.3 13: 3-forholdet (dominerende sletning)
    • 2.4 9: 7-forholdet (duplikeret recessiv epistase)
  • 3 Andre epistatiske fænotypiske proportioner
  • 4 referencer

Det klassiske fænotypiske forhold 9: 3: 3: 1

Denne andel stammer fra kombinationen af ​​arveanalysen af ​​to forskellige tegn. Det vil sige, at det er produktet af kombinationen af ​​to uafhængige fænotypiske segregeringer (3: 1) X (3: 1).

Når Mendel analyseret for eksempel plante statur eller frøfarve, hvert tegn adskilt 3 til 1. Når analyseres sammen, selv om de var to forskellige figurer, hver segregerende 3 til 1. Dvs. blev distribueret uafhængigt.

Men da Mendel analyserede tegnene parvis, resulterede de i de kendte fænotypiske klasser 9, 3, 3 og 1. Men disse klasser var to karakterkarakterer anderledes. Og aldrig har ingen karakter påvirket, hvordan den anden manifesterede sig.

Afvigelser, der ikke er sådanne

Den forrige var forklaringen på den klassiske Mendelske andel. Derfor er det ikke et tilfælde af epistase. Epistase studier tilfælde af arv af samme karakter bestemt af flere gener.

Den tidligere sag eller anden lov i Mendel var arv af to forskellige tegn. De, der forklares senere, er sande epistatiske proportioner og involverer kun ikke-allelomorfe alleler.

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

Denne sag er fundet, når samme tegn har fire forskellige fænotypiske manifestationer i et forhold på 9: 3: 3: 1. Derfor kan det ikke være en allelisk (monogen) interaktion, som fører til udseendet af fire forskellige blodgrupper i ABO-systemet.

Tag for eksempel korset mellem et heterozygot individ af blodtype A og et heterozygot individ af blodtype B. Det er af korset jegEnjeg X jegBjeg. Dette ville give os et forhold mellem 1: 1: 1: 1 af enkeltpersoner jegEnjeg (Type A), jegEnjegB (Type AB), jegBjeg (Type B) e ii (Type O).

Tværtimod ses en ægte dominerende dobbelt epistatisk relation (9: 3: 3: 1) i form af hanens karm. De er fire fænotypiske klasser, men i forhold 9: 3: 3: 1.

To gener deltager i dets beslutsomhed og manifestation, lad os kalde dem R og P. Uanset alle allerne R og P Vis fuldstændig dominans over allellerne r og p, henholdsvis.

Fra krydset rrpp X rrpp vi kan få de fænotypiske klasser 9 R_P_, 3 R_pp, 3 rrP_ og 1 rrpp. Symbolet "_" betyder at allelen kan være dominerende eller recessiv. Den tilhørende fænotype forbliver den samme.

Klassen 9 R_P_ er repræsenteret af roosters med valnødkroner, 3 R_pp med rosenkransene. Haner med ærtekamme ville være dem fra klasse 3 rrP_; de af rrpp klassen har simpelt crest.

I den dobbelte dominerende epistasis hver klasse 3 dominans effekten opstår fra R-genet eller P. klasse 9 repræsenterer en, hvori både R og P. dominerende alleler åbenbart Endelig i klasse 1 rrpp er fraværende alleler dominerende af begge gener.

15: 1-forholdet (duplikeret genhandling)

I denne epistatiske interaktion undertrykker et gen ikke en anden manifestation. Tværtimod koder begge gener for manifestationen af ​​samme karakter, men uden additiv virkning.

Derfor tilstedeværelsen af ​​mindst en dominant allel af enten gener fra forskellige loci tillader manifestation af den karakter i klassen 15. Fraværet af dominante alleler (dobbelt recessiv klasse) bestemmer fænotypen af ​​klasse 1.

Genproduktene er involveret i manifestationen af ​​hvedekornsfarve En og / eller B. Det vil sige, at nogen af ​​disse produkter (eller begge dele) kan føre til den biokemiske reaktion, der forvandler forstadiet til pigment.

Den eneste klasse, der ikke producerer nogen af ​​dem, er klasse 1 aabb. Derfor vil klasserne 9 A_B_, 3A_bb og 3aaB_ producere pigmenterede korn, og det resterende mindretal vil ikke.

13: 3-forholdet (dominerende sletning)

Her finder vi et tilfælde af dominerende undertrykkelse af et gen (hypostatisk) ved tilstedeværelsen af ​​mindst en dominerende allel af den anden (epistatisk). Det er formelt set, at et gen undertrykker den anden handling.

Hvis vi beskæftiger os med den dominerende undertrykkelse af D over K, ville vi have den samme fænotype forbundet med klasserne 9 D_K_, 3 D_kk og 1 ddkk. Klasse 3 ddK_ ville være den eneste der viser den ikke-slettede funktion.

Den dobbelte recessive klasse slutter klasser 9 D_K_ y3 D_kk som ikke producerer hypostatical gen kodende for K. Ikke fordi det undertrykt af D, som i øvrigt ikke, men fordi den producerer K.

Denne andel kaldes også undertiden også dominerende og recessiv epistase. Den dominerende er K på D / d. Den recessive epistase ville være den dd på K / K.

For eksempel skyldes primrose blomster deres farve til manifestationen af ​​to gener. Genet K som koder for produktionen af ​​malvidinpigmentet og genet D som koder for undertrykkelse af malvidin.

Kun planter ddKK eller ddKk (dvs. klasse 3 ddK_) vil producere malvidin og vil være blå. Enhver anden genotype vil give anledning til planter med turkise blomster.

9: 7-forholdet (duplikeret recessiv epistase)

I dette tilfælde er tilstedeværelsen af ​​mindst en dominerende allel af hvert gen af ​​parret nødvendigt for karakteren at manifesteres. Lad os sige, at de er gener C og P. Det vil sige den homozygote recessive tilstand af et af parets gener (cc eller pp) gør tegnets manifestation umuligt.

Med andre ord præsenterer kun klasse 9 C_P_ mindst en dominerende allel C og en dominerende allel P. For at karakteren skal manifestere, skal de to genes funktionelle produkter være til stede.

Denne interaktion er epistatisk, fordi manglen på ekspression af et gen forhindrer det andet gen i at manifestere. Det er dobbelt, fordi det gensidige også er sandt.

Et klassisk eksempel, der illustrerer denne sag, er det af ærter blomster. Planterne WACC og planterne WACC De har hvide blomster. CcPp-hybriderne af krydsene mellem dem præsenterer lilla blomster.

Hvis to af disse dihybridplanter krydser vi, får vi klasse 9 C-P_, som vil have lilla blomster. Klasser 3 C_pp, 3 ccP_ og ccpp vil være hvide blomster.

Andre epistatiske fænotypiske proportioner

Af den andel, der er foreslået i Mendel's anden lov, har vi andre yderligere sager, der fortjener omtale.

Ved det modificerede 9: 4: 3-forhold kalder vi det recessive epistase af en god grund. Når et gen er homozygot til det recessive gen undgår det det andet gens udtryk - selvom det er dominerende.

Tag den recessive epistase af genotypen som et eksempel aa om genet B. Klasse 9 er den allerede anerkendte 9 A_B_. For klasse 4, til klasse 1 aabb, skal de tilføjes, med samme fænotype, dem fra klasse 3 aaB_. Klasse 3 ville være af klasse 3 A_bb.

I den epistatiske interaktion mellem duplikerede gener er det observerede fænotypiske forhold 9: 6: 1. Alle individer i klasse 9 A_B_ har mindst en allel af hvert gen En eller B. Alle har samme fænotype.

Derimod i klasse 3 og 3 AABB A_bb, der kun dominante alleler enten A eller B. I dette tilfælde kan et og samme fænotype-men adskiller sig fra de andre er også præsenteret. Endelig er der i klasse 1 aabb ingen dominerende allel af nogen af ​​generne til stede og repræsenterer en anden fænotype.

Måske er den klasse, der mest forvirrer, den dominerende epistase, der viser den fænotypiske andel 12: 3: 1. Her forårsager dominans A (epistatisk) over B (hypostatisk) klasse 9 A-B_ for at slutte sig til klasse 3 A_bb.

Fænotypen af ​​B vil kun manifestere, når A ikke er til stede i klasse 3 aaB_. Den dobbelte recessive klasse 1 aabb vil ikke manifestere fænotypen associeret med genet A / a heller ikke med genet B / b.

Andre epistatiske fænotypiske proportioner, der ikke har et bestemt navn, er 7: 6: 3, 3: 6: 3: 4 og 11: 5.

referencer

  1. Brooker, R.J. (2017). Genetik: Analyse og principper. McGraw-Hill Higher Education, 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 introduktion til genetisk analyse (11. udgave). New York: W.H. Freeman, New York, NY, USA.
  4. Miko, I. (2008) Epistase: Geninteraktion og fænotype-effekter. Natur Uddannelse 1: 197. nature.com
  5. White, D., Rabago-Smith, M. (2011). Genotype-fænotypeforeninger og menneskelig øjenfarve. Journal of Human Genetics, 56: 5-7.
  6. .