Velen van ons hebben gehoord over dominante en recessieve genen - enkele ketens van nucleotiden die verborgen zijn in ons genoom en die verantwoordelijk zijn voor erfelijke eigenschappen. Hoe gaan ze met elkaar om? Wat is dominantie en hoe ontstaat het? Waarom worden recessieve allelen niet altijd onderdrukt door dominante? Deze vragen houden wetenschappers bezig sinds de ontdekking van genen.
Onderzoeksgeschiedenis
De interactie van allelen is altijd van groot belang geweest voor genetici. Tijdens het onderzoek werd ontdekt dat er verschillende soorten geninteractie zijn: volledige dominantie, overdominantie, meervoudig alleelisme, onvolledige dominantie en codominantie.
Met recht de vader van de moderne genetica genoemd, was Gregor Mendel de eerste die geïnteresseerd raakte in de wetten van overdracht van erfelijke eigenschappen. In de loop van zijn beroemde experimenten met de hybridisatie van erwtenplanten, merkte Mendel op dat het kruisen van gele en groene erwten niet resulteerde in een tussenliggende eigenschap. In de eerstegeneratie waren alle erwten geel. Mendel zelf kon toen de resultaten van zijn briljante experiment niet verklaren. De theoretische basis verscheen veel later, na de heropleving van de belangstelling voor genetica en de ontdekking van de elementaire eenheid van erfelijkheid - het gen. Het hangt van hem af de kleur van de erwt, de vorm van de neus, de kleur van de ogen, lengte, de aanwezigheid van erfelijke ziekten bij de mens.
Laten we teruggaan naar het experiment van Mendel. Het A-gen is verantwoordelijk voor de gele kleur van de erwten en het a-gen voor de groene kleur. Bij het kruisen van twee verschillende zuivere lijnen, zal de splitsing als volgt zijn:
R: AA x aa
F1: Aa Aa Aa Aa
Ondanks het feit dat er in het genotype van alle resulterende planten een gen was voor zowel geel als groen, verscheen uiteindelijk alleen geel. Met andere woorden, de dominante eigenschap overstemde de recessieve volledig. Op dezelfde manier werd de vorm van erwten geërfd - glad prevaleerde boven gerimpeld. Het is dit voorbeeld dat de volledige dominantie van genen laat zien - de onderdrukking van de recessieve eigenschap door de dominante eigenschap in aanwezigheid van beide in het genotype.
Voorbeelden van volledige dominantie
Het kruisen van planten met verschillende kleuren is niet het enige gebied waar volledige dominantie optreedt. Voorbeelden van dit soort interactie kunnen ook worden aangehaald uit het veld van de menselijke genetica: als een van de ouders bruine ogen heeft, de tweede blauwe ogen, en beide zijn homozygoot voor deze eigenschappen, dan hebben alle kinderen bruine ogen.
Ook de aanwezigheid van de Rh-factor, polydactylie,sproeten, donkere haarkleur. Al deze eigenschappen zijn dominant en laten geen recessief fenotype toe.
Volledige dominantie is van groot belang bij de overerving van genetische ziekten. De meeste van hen (ziekte van Tay-Sachs, ziekte van Urbach-Wite, ziekte van Gunther) worden autosomaal recessief overgeërfd, dat wil zeggen, als het genotype een normaal (dominant) gen bevat, zal het mutante allel zich niet manifesteren.
Over onvolledige dominantie
Onvolledige dominantie is een van de soorten geninteractie die vaak in de natuur voorkomen. Hiermee wordt het recessieve allel niet volledig onderdrukt door het dominante en verschijnt er een nieuwe, intermediaire eigenschap in het fenotype. Een treffend voorbeeld van onvolledige dominantie is de kleuring van kosmosbloemen. Als je een rode plant kruist met een witte, dan zal in de eerste generatie de fenotype splitsing als volgt zijn: 1 (AA): 2 (Aa): 1 (aa). Dat wil zeggen, één bloem is rood, één wit en twee roze. De laatste zijn een voorbeeld van onvolledige dominantie, aangezien de dominante eigenschap, rood, de recessieve niet volledig onderdrukte. Als gevolg hiervan manifesteert de invloed van beide genen zich in het lichaam.
Onvolledige dominantie is niet alleen typisch voor cosmea, maar ook voor veel andere bloemen: leeuwebekken, tulpen, anjers.
Overheersing
Overdominantie is een interessant en enigszins paradoxaal type geninteractie, waarbij het dominante gen in het fenotype van een heterozygoot organisme (BB) zich intenser manifesteert dan in het fenotype van een homozygoot (BB). Overdominantie komt niet voor in de natuurvaak als volledige dominantie. Een voorbeeld is een mutatie in het HBB-gen, waardoor de kans op malaria kleiner wordt.
Co-dominantie
Er zijn verschillende andere interessante soorten geninteractie, en een daarvan is co-dominantie. In dit geval maskeert of onderdrukt het dominante allel het recessieve niet, en beide eigenschappen manifesteren zich tot op zekere hoogte in het fenotype.
De gemakkelijkste manier om het fenomeen van co-dominantie te begrijpen, is het voorbeeld van rood-witte bloemen van rododendron of nachtschoonheid. Deze kleuring wordt verkregen door rode en witte bloemen te kruisen, en hoewel het rode pigment dominant is, overstemt het niet het allel dat verantwoordelijk is voor de witte kleur. Dit is hoe ongebruikelijke tweekleurige bloemen met het Aa-genotype worden verkregen.
Een voorbeeld van codominantie is het mechanisme van overerving van bloedgroepen. Laat een van de ouders de tweede bloedgroep hebben (IAIA), en de tweede heeft de derde (IВ IB), dan heeft het kind een vierde groep, die niet tussen de tweede en derde ligt, met het genotype IA IB.
