Dominantný gén je zodpovedný za stanovenie "dominantné" charakteristiky fenotypu u jedincov. Termín "fenotyp" zodpovedá množine všetkých charakteristík, ktoré je možné pozorovať, merať a kvantifikovať v živom organizme. Charakteristikou exprimovanou z dominantného génu bude tá, ktorá sa dá najčastejšie pozorovať v danej populácii.
Napríklad v populáciách medveďov grizzly je tmavohnedá kožušina odvodená od expresie dominantného génu, zatiaľ čo červenkastá kožušina je odvodená od expresie recesívneho génu. Preto je oveľa častejšie pozorovať jedincov s hnedou kožušinou ako červenkastou farbou v populáciách medveďov.
Príklad dominantných génov: tmavohnedá kožušina medveďa grizzlyho (Zdroj: Gregory "Slobirdr" Smith prostredníctvom Wikimedia Commons)
Termín „dominantný“ prvýkrát použil v súvislosti s klasifikáciou fenotypov mních Gregor Mendel v roku 1856 pri opise svojej práce s rastlinami hrachu. Mendel je známy ako otec modernej genetiky.
Mendel zistil, že fialový fenotyp kvetov hrachu bol dominantný nad bielym fenotypom. Toto pozoroval, keď robil krížiky rastlín hrachu s fialovým kvetom a rastlín s bielou kvetinou.
Mendel nedokázal určiť, že tento dominantný fialový fenotyp bol spôsobený tým, že bol odvodený od dominantného génu.
Genetické princípy
Mendel vo svojich experimentoch zistil, že fenotypy boli prenášané „faktormi“, ktoré sa našli v pároch u každého jednotlivca. Tieto „faktory“ sú dnes známe ako gény, ktoré môžu byť dominantné alebo recesívne.
Gény sú základné jednotky dedičnosti. Pred našim časom sa slovo „gén“ používalo na označenie segmentu DNA, ktorý obsahoval informácie potrebné na kódovanie proteínu. Dnes je však známe, že je oveľa viac.
V Mendelových pokusoch jedna z rastlín, ktoré pôsobili ako rodič, niesla dva dominantné gény, zatiaľ čo druhá rastlina, s ktorou krížila, mala dva recesívne gény; inými slovami, Mendel pracoval s dominantnými a recesívnymi homozygotnými (homo = rovnakými) rastlinami.
Keď tento vedecký pracovník uskutočnil kríženie rodičov a získal prvú generáciu (F1), všetky výsledné rastliny boli heterozygotné (hetero = rôzne), to znamená, že každý jednotlivec zdedil po každom type rodičov jeden gén, jeden dominantný a jeden recesívny. ,
Všetky rastliny patriace do populácie F1 však mali purpurové kvety, o ktorých je známe, že sú v súčasnosti dominantné voči fialovej a bielej.
Tento jav „dominancie“ interpretoval Gregor Mendel tak, že expresia jedného z určujúcich „faktorov“ fenotypu maskovala expresiu druhého.
Študijné metódy
V súčasnosti spôsob štúdia dominantných génov spočíva v tom, že sa krížia medzi jedincami toho istého druhu, pretože podľa Mendelových zákonov dedičnosti môžu gény predstavovať alternatívne formy, ktoré ovplyvňujú fenotyp.
Mendel nazval alternatívne formy génu (pre každý morfologický charakter) „ alely “. Alely môžu konfigurovať farbu kvetov, tvar semien, tvary listov, farbu srsti medveďa medveďa gréckeho a dokonca aj farbu očí u ľudí (rovnako ako mnoho ďalších charakteristík, ktoré nevidíme. ).
U ľudí a väčšiny zvierat je každá vlastnosť prenášaná dedičnosťou riadená dvoma alelami, pretože ide o diploidné organizmy. Diploidný stav je taký, že všetky bunky majú dve sady autozomálnych chromozómov.
Chromozómy sú štruktúry proteínov a nukleových kyselín, kde sa nachádza väčšina genetických informácií o jedincoch. Sú to vysoko organizované štruktúry a sú jasne viditeľné iba pri bunkovej mitóze (delení).
Jednotlivci, ktorí sa v populácii rozmnožujú, pôsobia ako „nosiče“, ktoré „udržiavajú“ rôzne alely (dominantné a recesívne gény), ktoré sa nachádzajú na chromozómoch tejto populácie.
Faktory ovplyvňujúce genetickú dominanciu
Nie všetky znaky, ktoré závisia od dominantných génov, presne zodpovedajú vzoru dedičnosti, ktorý objavil Mendel. Mnoho génov má neúplnú dominanciu, čo znamená, že u heterozygotných jedincov s týmito génmi je odvodený fenotyp intermediárny.
Príkladom toho sú karafiáty. Karafiáty, ktoré majú dva gény pre bielu farbu, vyjadrujú bielu farbu. Karafiáty, ktoré nesú gény pre bielu farbu a pre červenú farbu, však vyjadrujú farbu odvodenú od obidvoch alel, to znamená, že sú ružové.
Príklad neúplnej dominantnosti (Zdroj: Sciencia58 prostredníctvom Wikimedia Commons)
Ďalšou veľmi častou variáciou je genetická kodominancia. Ak je jednotlivec heterozygotný (má recesívny gén a dominantný gén), prejavuje znaky odvodené od oboch génov.
To je prípad krvných skupín u ľudí. Gény pre krvný typ O sú recesívne, gény pre krvný typ A a B sú kodominantné. Preto gény A a B dominujú nad génom typu O.
Osoba, ktorá zdedí alely A a alely B, má krvnú skupinu typu AB.
Príklady
Vo všeobecnosti je fenotypový produkt dominantných génov dvakrát častejší ako fenotypy recesívnych génov, pretože pri analýze fenotypových znakov ako jedného génu získame:
Dominantný gén + Dominantný gén = Dominantný fenotyp
Dominantný gén + Recesívny gén = Dominantný fenotyp
Recesívny gén + Recesívny gén = Recesívny fenotyp
Recesívne gény sa však môžu vyskytovať v populácii s veľmi vysokými frekvenciami.
Farba očí je príkladom dominantných a recesívnych génov. Ľudia s fenotypom so svetlými očami sú produktom recesívnych génov, zatiaľ čo ľudia s fenotypmi s tmavými očami sú produktom dominantných génov.
V Škandinávii má väčšina ľudí svetlé oči, preto hovoríme, že recesívne gény pre svetlé oči sú oveľa tmavšie a častejšie ako dominantné gény pre tmavé oči.
Dominantné alely nie sú o nič lepšie ako recesívne alely, ale tieto môžu mať dopad na fyzickú zdatnosť (reprodukčnú účinnosť) jednotlivcov.
Referencie
- Anreiter, I., Sokolowski, HM, a Sokolowski, MB (2018). Kombinácia gén - prostredie a individuálne rozdiely v správaní. Mind, Brain a Education, 12 (4), 200-211.
- Griffiths, AJ, Miller, JH, Suzuki, DT, Lewontin, RC, a Gelbart, WM (2000). Mendelov experimenty. V úvodu do genetickej analýzy. 7. vydanie. WH Freeman.
- Herrera - Estrella, L., De Block, M., Messens, EHJP, Hernalsteens, JP, Van Montagu, M., & Schell, J. (1983). Chimérické gény ako dominantné selektovateľné markery v rastlinných bunkách. The EMBO journal, 2 (6), 987-995.
- Mendel, G. (2015). Experimenty v kláštornej záhrade. American Zoologist, 26 (3), 749-752.
- Nakagawa, Y., a Yanagishima, N. (1981). Recesívne a dominantné gény kontrolujúce indukovateľnú sexuálnu aglutinovateľnosť v Saccharomyces cerevisiae. Molecular and General Genetics MGG, 183 (3), 459-462