Аллельные и неаллельные гены и типы их взаимодействия

Гены, расположенные в идентичных локусах гомологичных хромосом, называются аллельными генами. Основными типами их взаимодействия являются:

— доминирование: если функциональное состояние одного аллельного гена не зависит от состояния другого аллельного гена, то это доминантный ген. При этом наблюдается полное проявление контролируемого доминантным геном признака, и сам признак называется доминантным. Примерами доминантных признаков служат: белый локон, брахидактилия, «куриная слепота», габсбургская губа, хондродистрофия; многочисленные формы доминантно наследуемых заболеваний. Если функциональное состояние одного аллельного гена зависит от состояния другого аллельного гена, то это рецессивный ген. Контролируемый этим геном

признак называется рецессивным. Примерами рецессивных признаков служат: альбинизм, неспособность ощущать вкус фенилтиокарбамида (РТС):

многочисленные формы рецессивно наследуемых заболеваний.

В некоторых случаях доминантность и рецессивность относительны. Например, эпикант у монголоидов контролируется доминантным геном, а у бушменов и готтентотов — рецессивным геном.

Другой пример — ген плешивости, проявляющийся у мужчин как доминантный, а у женщин как рецессивный ген, что обусловлено действием гормонов. Это пример зависимого от пола наследования

—- кодоминирование: если аллельные гены в одинаковой мере активны, то это кодоминантные гены.

Например, известно, что серповидноклеточная анемия проявляется как аутосомно-рецессивное заболевание в гомозиготном организме. В таком организме присутствуют 2 патологических аллеля одно и того же гена, контролирующие синтез дефектного гемоглобина. В гетерозиготном организме присутствуют нормальный и дефектный гены. Причем ни один из этих генов не доминирует над другим. и в организме одновременно синтезируются оба вида гемоглобина (нормальный и дефектный). У таких индивидов симптоматики заболевания почти нет или она проявляется в очень легкой форме и лишь в условиях кислородной недостаточности. Этим лицам противопоказано проживание в высокогорных районах, служба в авиации, горноспасательная служба. Вместе с тем у них наблюдается высокая устойчивость к малярии (в 13 раз реже, чем в норме). Невосприимчивость к малярии у гетерозиготных носителей гена серповидноклеточной анемии объясняется неспособностью малярийного плазмодия осуществить свой жизненный цикл на дефектном гемоглобине.

Другой пример кодоминантности — наличие антигенов А и В, обусловливающих IV группу крови системы АВО. Другие группы крови обусловлены либо отсутствием этих антигенов (нулевая или группа I), либо наличием антигена А (группа II) или антигена В (группа Ш):

— неполное доминирование: о неполном доминировании или промежуточном проявлении признака говорят при ослаблении действия доминантного гена в присутствии рецессивного, т. е. у гетерозигот.

Однако четкую границу между промежуточным действием и доминантностью или рецессивностью определить нельзя. Например, пигментация кожи у человека варьирует от совершенно белой (у альбиносов) до черной. От браков между неграми и белыми рождаются дети с промежуточным цветом кожи — мулаты.

Другой пример промежуточного проявления признака у человека— это различия по 6 типам певческого голоса, которые контролируются одной парой аллелей. В частности - баритон и меццо-сопрано — наблюдаются только у гетерозигот; тенор и бас, альт и сопрано — характерны только для гомозигот.

В дальнейших исследованиях, правда, оказалось, что и тип голоса, и пигментация кожи человека определяются многими взаимно независимыми свойствами: влияние половых гормонов; наследование, сцепленное с полом или зависимое or пола: эффект полимерии. Убедительный пример промежуточного проявления признака отмечен для растения «Ночная красавица», у которого, помимо красного или белого цвета лепестков (соответственно действие доминантного или рецессивного генов), встречаются лепестки розового (промежуточного) цвета. Гены, расположенные в разных локусах, как на одной, так и разных хромосомах, называются неаллельными. Основными типами их взаимодействия являются:

— эпистаз или подавление одного гена другим: гены, оказывающие доминантный эффект, называются эпистатическими генами или генами-супрессорами. По отношению к ним это доминантный эпистаз.

Гены, усиливающие доминантное действие, называются генами-интенсификаторами.

Подавляемые гены называются гипостатичсскими генами. По отношению к ним — это рецессивный эпистаз.

Эпистаз широко распространен в природе, однако его биохимические механизмы изучены мало.

Наиболее убедительные примеры эпистаза показаны для окраски оперения у домашних кур;

— комплемеитарность: это такое состояние, когда при взаимодействии двух неаллельных доминантных генов возникает новый признак (нередко патологический).

Примерами комплементарности для человека являются патологические фенотипы при ретинобластоме или нефробластоме.

Следует отметить, что эпистаз и комплементарность — это примеры взаимодействия двух одинаково влияющих на признак неаллельных генов одной пары.

В настоящее время принято считать, что в детерминации количественных признаков принимают участие различные группы генов. Существуют главные гены (олигогены), значительно влияющие на развитие признака. Существуют гены с более слабым эффектом. И наконец, существуют гены-модификаторы, которые определяют одни признаки, но одновременно модифицируют действие главных генов на другие признаки.

Дата добавления: 2014-11-08