Conţinut
- Mendel: Începutul înțelegerii geneticii
- Bazele trăsăturilor ereditare
- Moștenirea Mendeliană: trăsături dominante și recesive
- Moștenire non-mendeliană
- Codominanță: exemple în natură
- Tipuri de sânge: un exemplu
- Mai multe despre Dominanța incompletă împotriva codominanței
Abia la mijlocul secolului al XIX-lea, cineva a condus ceea ce s-ar dovedi a fi o muncă concludentă și irefutabilă în mecanismele care stau la baza geneticii umane, atât pe termen scurt (moştenire, sau trecerea trăsăturilor de la părinți la urmași) și pe termen lung (evoluție sau schimbări în frecvențele de alele ale populațiilor date peste sute, mii sau chiar milioane de generații).
La mijlocul anilor 1800, Anglia, un biolog pe nume Charles Darwin s-a ocupat să se pregătească să publice concluziile sale majore în zonele din selecție naturală și coborare cu modificari, concepte care sunt acum în vârful tuturor listelor de terminologie ale oamenilor de știință de viață, dar care erau la vremea aceea oriunde între necunoscute și controversate.
Mendel: Începutul înțelegerii geneticii
În același timp, un tânăr călugăr austriac, cu o educație formală bogată în științe, o experiență serioasă în grădinărit și un nivel supranatural de răbdare, pe nume Gregor Mendel, au combinat aceste active pentru a produce o serie de ipoteze și teorii importante care au avansat științele vieții prin un salt extraordinar practic peste noapte, printre ele legea segregării și legea sortimentului independent.
Mendel este cel mai cunoscut pentru introducerea ideii de genesau instrucțiuni moleculare conținute în DNA (acidul dezoxiribonucleic) referitoare la o trăsătură fizică dată și alele, care sunt versiuni diferite ale aceleiași gene (de obicei, fiecare genă are două alele).
Prin experimentele sale acum celebre cu plante de mazăre, el a produs conceptele de alele dominante și recesive și noțiunile de fenotip și genotip.
Bazele trăsăturilor ereditare
Procariotele, care sunt organisme unicelulare, cum ar fi bacteriile, se reproduc asexual, făcând copii exacte ale acestora folosind un proces numit fisiune binară. Rezultatul reproducerii procariote este două celule fiice care sunt genetic identice cu celula mamă și una cu cealaltă. Adică, urmașii procariotelor, în absența mutațiilor genetice, sunt pur și simplu copii între ele.
În schimb, eucariote sunt organisme care se reproduc sexual în procesul de diviziune celulară mitoză și meiozăși include plante, animale și ciuperci. Fiecare apel fiică primește jumătate din materialul său genetic de la un părinte și jumătate de la celălalt, fiecare părinte contribuind cu o alelă aleasă aleatoriu din fiecare genă la mixarea genetică a urmașilor prin intermediul gameților sau celulelor sexuale, produse în meioză.
(La om, masculul produce gameți numiți spermatozoizi iar femela creează celule de ou.)
Moștenirea Mendeliană: trăsături dominante și recesive
De obicei, o alelă este dominantă asupra celuilalt și își maschează complet prezența la nivelul trăsăturilor exprimate sau vizibile.
De exemplu, la plantele de mazăre, semințele rotunde sunt dominant peste semințele încrețite, deoarece dacă chiar și o copie a alelei care codifică trăsătura rotundă (reprezentată cu majusculă, în acest caz R) este prezentă în ADN-ul plantelor, alela care codifică trăsătura încrețită nu are efect, deși poate fi transmisă la următoarea generație de plante.
Un genotip de organisme pentru o genă dată este pur și simplu combinația de alele pe care o are o genă, de exemplu, RR (rezultatul ambelor gameți parentali care conțin „R”) sau rR (rezultatul unui gamet care contribuie „r” și celălalt un "R").Fenotipul organismelor este manifestarea fizică a acelui genotip (de exemplu, rotund sau încrețit).
Dacă o plantă cu genotipul Rr este încrucișată cu ea însăși (plantele se pot auto-poleniza, o capacitate utilă de a avea atunci când locomoția nu este o opțiune), cele patru genotipuri posibile ale urmașilor rezultați sunt RR, rR, Rr și rr. Deoarece două exemplare ale unei alele recesive trebuie să fie prezente pentru ca trăsătura recesivă să fie exprimată, numai urmașii „rr” au semințe încrețite.
Când un genotip al organismelor pentru o trăsătură este format din două din aceleași alele (de exemplu, RR sau rr), se spune că organismul homozigotă pentru acea trăsătură („homo-” însemnând „același”). Când una din fiecare alelă este prezentă, organismul este heterozigotă pentru acea trăsătură („hetero-” însemnând „altul”).
Moștenire non-mendeliană
Atât în plante, cât și în animale, nu toate genele se supun schemei menționate anterior recesive, rezultând diverse forme de moștenire non-mendeliene. Cele două forme cu semnificație genetică majoră sunt dominare incompletă și codominance.
În dominare incompletă, urmașii heterozigoti prezintă fenotipuri intermediare între formele recesive homozigote dominante și homozigote.
De exemplu, în floarea de patru ore, roșul (R) este dominant peste alb (r), dar urmașii Rr sau RR nu sunt flori roșii, așa cum ar fi într-o schemă Mendeliană. În schimb, ele sunt flori roz, la fel ca și cum culorile flori parentale ar fi fost amestecate ca vopselele pe o paletă.
În codominance, fiecare alelă exercită o influență egală asupra fenotipului rezultat. Cu toate acestea, mai degrabă decât o amestecare uniformă a trăsăturilor, fiecare trăsătura este exprimată pe deplin, dar în diferite părți ale organismului. Deși acest lucru poate părea confuz, exemple de codominanță sunt suficiente pentru a ilustra fenomenul, așa cum veți vedea momentan.
Codominanță: exemple în natură
Fără îndoială, nu ați observat diverse animale care au dungi sau pete pe blană sau piele, cum ar fi zebrele și leopardele. Acesta este un exemplu arhetipal de codominanță.
Dacă plantele de mazăre ar fi respectat o schemă codominantă, orice plantă cu genotipul Rr ar avea un amestec de mazăre netedă și mazăre încrețită, dar nici mazăre intermediară, adică rotunjită, dar, în mod ridicat.
Ultimul scenariu ar fi indicativ al dominării incomplete și toate mazărea ar avea aceeași formă; mazărea pur rotundă și pur ridată nu ar fi evidentă nicăieri pe plantă.
Tipurile de sânge uman servesc ca un exemplu excelent de codominanță. După cum știți, tipurile de sânge uman pot fi clasificate în A, B, AB sau O.
Acestea rezultă din fiecare părinte care contribuie fie cu o proteină de suprafață a celulelor roșii „A”, o proteină „B”, fie fără proteine, care este desemnată „O.” Astfel, genotipurile posibile la populația umană sunt AA, BB, AB (acest lucru ar putea fi scris și „BA”, deoarece rezultatul funcțional este același și la care părinte contribuie, care alelă este irelevantă), AO, BO sau OO. (Este important să recunoaștem că, deși proteinele A și B sunt codominante, O nu este o alelă, ci chiar absența uneia, deci nu este etichetată în același mod.)
Tipuri de sânge: un exemplu
Puteți elabora diverse combinații genotip-fenotip aici pentru dvs., un exercițiu distractiv atunci când vă cunoașteți tipul de sânge și sunteți curioși despre posibilele genotipuri ale părinților dvs. sau despre cele ale copiilor pe care le puteți avea.
De exemplu, dacă aveți tipul de sânge O, ambii părinți trebuie să fi donat genomului dvs. un „blank” (suma tuturor genelor dvs.). Acest lucru nu înseamnă însă că niciunul dintre părinții tăi are în mod necesar O ca tip de sânge, deoarece unul sau ambii ar putea avea genotipul AO, OO sau BO.
Astfel, singura certitudine este că niciunul dintre părinți nu ar putea avea sânge de tip AB.
Mai multe despre Dominanța incompletă împotriva codominanței
Deși dominanța incompletă și codominanța sunt în mod clar forme similare de moștenire, este important să se țină cont de diferența dintre îmbinarea trăsăturilor din prima și producerea unui fenotip suplimentar în cea de-a doua.
În plus, unele trăsături incomplet dominante au contribuții de la gene multiple, cum ar fi înălțimea umană și culoarea pielii. Acest lucru este oarecum intuitiv, deoarece aceste trăsături nu sunt o simplă îmbinare a trăsăturilor parentale și există în schimb un continuum.
Aceasta este cunoscută sub numele de poligenică („multe gene”) moștenire, o schemă care nu are nicio legătură cu codominanța.