Czym jest dihybrydyzm?



The dihybrydyzm, w genetyce definiuje równoczesne badanie dwóch różnych dziedzicznych postaci, a co za tym idzie, tych, których manifestacja zależy od dwóch różnych genów, nawet jeśli mają one ten sam charakter

Siedem cech analizowanych przez Mendla było użytecznych w formułowaniu jego teorii dziedziczenia postaci, ponieważ, między innymi, geny odpowiedzialne za ich manifestację miały kontrastujące allele, których fenotyp był łatwy do analizy i ponieważ każdy z nich określał ekspresję jednej postaci.

Oznacza to, że były to cechy monogeniczne, których warunek hybrydowy (monohybrydowy) pozwolił określić zależności dominacji / recesywności między allelami tego pojedynczego genu.

Kiedy Mendel analizował wspólne dziedzictwo dwóch różnych postaci, postępował tak, jak robił to z prostymi postaciami. Otrzymał podwójne hybrydy (dihybrydy), które pozwoliły mu sprawdzić:

  • Że każdy z nich przestrzegał niezależnej segregacji, którą zaobserwował w przejściach jednobiegunowych.
  • Że dodatkowo w przejściach dihíbridos manifestacja każdego charakteru była niezależna od fenotypowej manifestacji drugiego. Oznacza to, że ich czynniki dziedziczenia, niezależnie od tego, czym były, były dystrybuowane niezależnie.

Teraz wiemy, że dziedziczenie postaci jest nieco bardziej złożone niż to, co zaobserwował Mendel, ale także, że w jego fundamentach Mendel miał całkowitą rację.

Późniejszy rozwój genetyki pozwolił zademonstrować, że przejścia dihíbridos i ich analiza (dihibridismo), jak to mogło początkowo wykazać Bateson, mogą być niewyczerpanym źródłem odkryć w tej potężnej i rodzącej się nauce XX wieku.

Dzięki inteligentnemu zatrudnieniu mogą dać genetykowi nieco jaśniejsze wyobrażenie o zachowaniu i naturze genów.

Indeks

  • 1 Dihybrid skrzyżowania różnych znaków
  • 2 Alternatywne przejawy fenotypowe przejść krzyżowych
  • 3 Trochę więcej epistazy
  • 4 odniesienia

Dihybrid skrzyżowania różnych znaków

Jeśli przeanalizujemy produkty skrzyżowania monohybrydowego Aa X Aa, Możemy zauważyć, że jest to równoznaczne z opracowaniem niezwykłego produktu (A+a)2= AA + 2Aa + aa.

Wyrażenie po lewej zawiera dwa typy gamet, które jeden z heterozygotycznych rodziców może wytworzyć dla tego genu A/a; podczas kwadratu wskazujemy, że oboje rodzice mają identyczną konstytucję dla badanego genu [tj. jest to krzyż monochybrydowy (A+a) X (A+a)].

Wyrażenie po prawej stronie podaje nam genotypy (a zatem wywnioskowane są fenotypy) i oczekiwane proporcje pochodzące ze skrzyżowania.

Stąd możemy bezpośrednio obserwować proporcje genotypowe pochodzące z pierwszego prawa (1: 2: 1), jak również proporcje fenotypowe wyjaśnione przez niego (1AA+2Aa= 3A_ na każde 1aa, lub stosunek fenotypowy 3: 1).

Jeśli teraz rozważymy rozdroże do analizy dziedziczenia genu B, wyrażenia i proporcje będą takie same; w rzeczywistości będzie tak dla każdego genu. W związku z tym w krzyżowaniu dihíbrido naprawdę rozwijamy produkty (A+a)2 X (B+b)2.

Lub, co jest tym samym, jeśli krzyżowanie dihybrydowe obejmuje dwa geny, które uczestniczą w dziedziczeniu dwóch niepowiązanych znaków, proporcje fenotypowe będą takie, jak przewiduje drugie prawo: (3A_: 1aa) X (3B_: 1bb) = 9A_B_: 3A_bb: 3aaB_: 1aabb).

Te, oczywiście, pochodzą z uporządkowanych proporcji genotypowych 4: 2: 2: 2: 2: 1: 1: 1: 1, które są uzyskiwane w wyniku produktu (A+a)2 X (B+b)2= (AA + 2Aa + aa) X (BB + 2Bb + bb).

Zachęcamy was, abyście sami sprawdzili, co teraz się dzieje, gdy proporcje fenotypowe 9: 3: 3: 1 krzyża dihybrydowego „odbiegają” od tych jasnych i przewidywalnych relacji matematycznych, które wyjaśniają niezależne dziedziczenie dwóch kodowanych znaków przez różne geny.

Alternatywne przejawy fenotypowe skrzyżowań dihybrydowych

Istnieją dwa główne sposoby, w jakie przejścia dihybrydowe odchodzą od „oczekiwanych”. Pierwszym jest to, w którym analizujemy wspólne dziedzictwo dwóch odrębnych znaków, ale proporcje fenotypowe obserwowane u potomstwa dają wyraźną przewagę przejawom fenotypów rodzicielskich.

Najprawdopodobniej jest to przypadek połączonych genów. Oznacza to, że dwa analizowane geny, chociaż są w różnych loci, są tak blisko siebie fizycznie, że mają tendencję do dziedziczenia razem i oczywiście nie są dystrybuowane niezależnie.

Druga okoliczność, która również jest dość powszechna, wynika z faktu, że niewielka mniejszość dziedzicznych postaci jest monogeniczna.

Z drugiej strony, więcej niż dwa geny są zaangażowane w manifestację większości dziedzicznych postaci..

Z tego powodu zawsze istnieje możliwość, że interakcje genów ustanowione między genami, które uczestniczą w manifestacji pojedynczego charakteru, są złożone i wykraczają poza zwykły związek dominacji lub recesywności obserwowany w związkach alleliczny typowy dla cech monogenicznych.

Na przykład, w manifestacji postaci może uczestniczyć około czterech enzymów w określonej kolejności, aby dać produkt końcowy odpowiedzialny za fenotypową manifestację dzikiego fenotypu.

Analiza, która pozwala zidentyfikować liczbę genów różnych loci, które uczestniczą w manifestacji cechy genetycznej, a także kolejność, w jakiej one działają, jest nazywana analizą epistazy i jest prawdopodobnie tą, która najczęściej określa to, co nazywamy analizą genetyczną w jego najbardziej klasycznym znaczeniu.

Trochę więcej epistazy

Pod koniec tego wpisu przedstawiono proporcje fenotypowe obserwowane w najczęstszych przypadkach epistazy - i to tylko biorąc pod uwagę skrzyżowania dihybrydowe.

Zwiększając liczbę genów zaangażowanych w manifestację tego samego charakteru, oczywiście zwiększa złożoność interakcji genów i ich interpretację.

Ponadto, co z kolei można uznać za złoty standard prawidłowej diagnozy interakcji epistatycznych, można zweryfikować pojawienie się nowych fenotypów nieobecnych w pokoleniu rodzicielskim.

Wreszcie, oprócz umożliwienia analizy wyglądu nowych fenotypów i ich proporcji, analiza epistazy pozwala również określić hierarchiczną kolejność, w jakiej różne geny i ich produkty muszą się manifestować w określony sposób, aby uwzględnić fenotyp z nimi związany..

Najbardziej podstawowy lub wczesny gen manifestacji jest epistatyczny w stosunku do wszystkich innych, ponieważ bez jego produktu lub działania, na przykład, te, które są poniżej niego, które będą w związku z tym hipostatyczne, nie mogą być wyrażone..

Trzeci gen / produkt w hierarchii będzie hipostatyczny do pierwszych dwóch i epistatyczny dla wszystkich pozostałych w tej ścieżce ekspresji genu.

Referencje

  1. Bateson, W. (1909). Zasady dziedziczności Mendla. Cambridge University Press. Cambridge, U. K.
  2. Brooker, R. J. (2017). Genetyka: analiza i zasady. McGraw-Hill Higher Education, Nowy Jork, NY, USA.
  3. Cordell, H. (2002). Epistaza: Co to znaczy, co nie znaczy i metody statystyczne do wykrywania tego u ludzi. Human Molecular Genetics, 11: 2463-2468.
  4. Goodenough, U. W. (1984) Genetics. W. B. Saunders Co. Ltd, Pkiladelphia, PA, USA.
  5. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Wprowadzenie do analizy genetycznej (11th red.). Nowy Jork: W. H. Freeman, Nowy Jork, NY, USA.