ČO JE DIHYBRIDIZMUS? - BIOLÓGIE - 2025

Dihibridismo , genetická, definuje súčasné štúdium dvoch odlišných dedičných vlastností, a tým aj, z tých, ktorých expresia je závislá na dvoch rôznych génov, aj keď to je rovnaké povahy

Sedem znakov, ktoré analyzoval Mendel, bolo pre neho užitočné pri formulovaní jeho teórie dedičnosti vlastností, pretože okrem iného gény zodpovedné za ich prejavovanie mali kontrastné alely, ktorých fenotyp sa dal ľahko analyzovať, a pretože každá z nich určovala expresiu. jedného znaku.

To znamená, že to boli monogénne črty, ktorých hybridný stav (monohybridy) umožňoval určiť vzťahy dominancie / recesivity medzi alelami jedného génu.

Keď Mendel analyzoval spoločné dedičstvo dvoch rôznych postáv, postupoval tak, ako mal s jednotlivými znakmi. Získal dvojité hybridy (dihybridy), ktoré mu umožnili skontrolovať:

• To bolo v súlade s nezávislou segregáciou, ktorú som pozoroval na monohybridných krížoch.
• Ďalej, v dihybridných kríženiach bol prejav každého znaku nezávislý od fenotypového prejavu druhého. To znamená, že ich dedičské faktory, nech už boli akékoľvek, boli nezávisle distribuované.

Teraz vieme, že dedenie postáv je o niečo zložitejšie ako to, čo si všimol Mendel, ale tiež to, že Mendel bol vo svojich základoch úplne správny.

Následný vývoj genetiky umožnil preukázať, že dihybridné kríže a ich analýza (dihybridizmus), ako bol Bateson pôvodne schopný preukázať, by mohli byť nevyčerpateľným zdrojom objavov v tejto silnej a vznikajúcej vede 20. storočia.

Vďaka ich šikovnému použitiu mohli dať genetikovi trochu jasnejšiu predstavu o správaní a povahe génov.

Dihybridné kríže rôznych postáv

Ak analyzujeme produkty monohybridného kríža Aa X Aa, môžeme vidieť, že sa rovná vývoju pozoruhodného produktu (A + a) ² = AA + 2Aa + aa.

Expresia vľavo zahŕňa dva typy gamét, ktoré môže produkovať jeden z rodičov heterozygotných pre gén A / a; porovnaním naznačíme, že obaja rodičia majú rovnaké zloženie pre študovaný gén.

Vyjadrenie vpravo nám dáva genotypy (a preto sú odvodené fenotypy) a očakávané proporcie odvodené z kríža.

Preto môžeme priamo pozorovať genotypové proporcie odvodené z prvého zákona (1: 2: 1), ako aj fenotypové proporcie, ktoré vysvetľuje (1 AA +2 Aa = 3 A _ na každých 1 aa alebo fenotypový pomer 3 : jeden).

Ak teraz zvážime kríž na analýzu dedičnosti génu B, výrazy a proporcie budú rovnaké; v skutočnosti to bude tak pre každý gén. V dihybridnom kríži teda vlastne máme vývoj produktov (A + a) ² X (B + b) ² .

Alebo čo je rovnaké, ak dihybridný kríž zahrnuje dva gény, ktoré sa podieľajú na dedičstve dvoch nesúvisiacich znakov, fenotypické proporcie budú také, aké predpovedá druhý zákon: (3 A _: 1 aa) X (3 B _: 1 bb) = 9 A _ B _: 3 A _ bb: 3 aaB _: 1 aabb).

Tieto sú, samozrejme, odvodené od usporiadaných genotypových pomerov 4: 2: 2: 2: 2: 1: 1: 1: 1, ktoré sú výsledkom produktu (A + a) ² X (B + b) ² = (AA + 2Aa + aa) X (BB + 2 Bb + bb).

Pozývame vás, aby ste sa sami presvedčili, aby ste mohli analyzovať, čo sa stane, keď sa fenotypové pomery 9: 3: 3: 1 dihybridného kríža "odchýlia" od týchto jasných a predvídateľných matematických vzťahov, ktoré vysvetľujú nezávislé dedičstvo dvoch kódovaných znakov. rôznymi génmi.

Alternatívne fenotypové prejavy dihybridných krížov

Existujú dva hlavné spôsoby, ako sa dihybridné kríženia odlišujú od toho, čo sa „očakáva“. Prvým je ten, v ktorom analyzujeme spoločnú dedičnosť dvoch rôznych znakov, ale fenotypové proporcie pozorované v potomstve dávajú jasnú prevahu prejavu rodičovských fenotypov.

S najväčšou pravdepodobnosťou ide o spojené gény. To znamená, že dva analyzované gény, hoci sú na rôznych miestach, sú fyzicky tak blízko seba, že majú tendenciu sa zdediť spolu a samozrejme sa nerozdeľujú nezávisle.

Ďalšia okolnosť, ktorá je tiež celkom bežná, vyplýva zo skutočnosti, že malá menšina dedičných čŕt je monogénna.

Na rozdiel od toho sa viac ako dva gény zúčastňujú na manifestácii najviac zdedených znakov.

Z tohto dôvodu je vždy možné, že genetické interakcie, ktoré vznikajú medzi génmi, ktoré sa zúčastňujú na manifestácii jediného charakteru, sú zložité a idú nad rámec jednoduchého vzťahu dominancie alebo recesivity, ako sa pozoruje vo vzťahoch. alelický typický pre monogénne znaky.

Napríklad pri manifestácii znaku môžu byť v konkrétnom poradí zapojené približne štyri enzýmy, aby vznikol konečný produkt zodpovedný za fenotypovú manifestáciu divého typu.

Analýza, ktorá umožňuje identifikovať počet génov z rôznych lokusov, ktoré sa zúčastňujú na manifestácii genetickej vlastnosti, ako aj poradie, v ktorom pôsobia, sa nazýva epistázová analýza a pravdepodobne je tá, ktorá najtypickejšie definuje to, čo nazývame genetická analýza. v najklasickejšom slova zmysle.

Trochu viac epistázy

Na konci tohto príspevku sú uvedené fenotypické proporcie pozorované v najbežnejších prípadoch epistázy - a to len pri zohľadnení dihybridných krížení.

Zvyšovaním počtu génov, ktoré sa zúčastňujú na manifestácii rovnakého charakteru, sa komplexnosť génových interakcií a ich interpretácia zjavne zvyšuje.

Okrem toho, ktoré sa zase môže považovať za zlaté pravidlo pre správnu diagnózu epistatických interakcií, je možné overiť výskyt nových fenotypov, ktoré sa nenachádzajú v rodičovskej generácii.

Nakoniec, okrem toho, že nám umožňujeme analyzovať výskyt nových fenotypov a ich pomer, nám analýza epistázy tiež umožňuje určiť hierarchické poradie, v ktorom sa musia rôzne gény a ich produkty manifestovať v danej ceste, aby sa zohľadnil fenotyp, ktorý je s nimi spojený.

Najzákladnejším alebo najrýchlejším prejavujúcim sa génom je predovšetkým epistatický, pretože bez jeho produktu alebo pôsobenia napríklad tí, ktorí sa nachádzajú v jeho dolnom toku, sa nebudú môcť exprimovať, čo bude pre neho preto hypostatické.

Gén / produkt na treťom mieste v hierarchii bude hypostatický k prvým dvom a bude epistatický voči všetkým ostatným, ktorí zostanú v tejto ceste génovej expresie.

Referencie

1. Bateson, W. (1909). Mendelove princípy dedičnosti. Cambridge University Press. Cambridge, UK
2. Brooker, RJ (2017). Genetika: analýza a princípy. McGraw-Hill Higher Education, New York, NY, USA.
3. Cordell, H. (2002). Epistáza: Čo to znamená, čo to neznamená a štatistické metódy na jej detekciu u ľudí. Human Molecular Genetics, 11: 2463 - 2468.
4. Goodenough, UW (1984) Genetics. WB Saunders Co. Ltd, Pkiladelphia, PA, USA.
5. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). Úvod do genetickej analýze (11 ^th ed.). New York: WH Freeman, New York, NY, USA.