Комплементарное взаимодействие генов

Эпистатическое взаимодействие генов

К взаимодействию неаллельных генов относится «эффект положения», когда на выражение гена влияют его положение в хромосоме или природа соседних генов. Эффект положения служит частным случаем различных межгенных взаимодействий, заключающихся в модулировании функции генов другими генами. К этому типу межгенного взаимодействия относится эпистаз. При эпистазе модулирующее действие заключается в подавлении одними генами функции других генов. Если ингибиторным эффектом обладает доминантный ген – эпистаз доминантный, а если рецессивный, то называется гипостазом или криптомерией. Примером доминантного эпистаза является наследование окраски оперения у кур породы плимутрок. В первом поколении несмотря на присутствие доминнантного гена обусловливающего синтез меланина все потомство оказывается белой окраски, а во втором поколении наблюдается отклонение от классического менделевского расщепления – (3:1)² и составляет оно 13:3.

C - пигмент J – супрессор

c – отсутствие пигмента j – не подавляет

Р: ♀ ССjj ´ ♂ ccJJ

чёрные белые

G: Cj cJ

F₁: CcJj

по генотипу: дигетерозиготные

по фенотипу: белые

Р ♀ СсJj ´ ♂ CcJj

F₂ по решётке Пеннета

♀ ♂	CJ	Cj	сJ	сj
CJ	CCJJ	CCJj	CcJJ	CcJj
Cj	CCJj	Ccjj	CcJj	Ccjj
сJ	CcJJ	CcJj	CcJJ	ccJj
сj	CcJj	Ccjj	сcJj	ccjj

Генотип: 1: 2: 2: 1: 4: 1: 2: 2: 1

Фенотип: 13: 3

белые чёрные

Таким образом при эпистатическом взимодействии генов наблюдается отклонение от закона независимого наследования (III закон Менделя)

К рецессивному эпистазу относится так называемый бомбейский феномен – необычное наследование антигенов системы групп крови АВО. Синтез антигенов контролируется аллельными генами – J^A; J^B и i , при этом гены J^A и J^B являются кодоминантными. Активность аллелей J^A и J^B блокируется редким рецессивным аллелем - f в гомозиготном состоянии, в результате чего доминантные признаки не проявляются:

Фенотипический радикал: Фенотип:

J^A J^B F - IV группа

J^AJ^Bff (гипостаз) I группа

J^A - F - II группа

J^A - ff (гипостаз) I группа

J^B – F - III группа

J^B – ff – (гипостаз) I группа

Другим типом взаимодействия неаллельных генов является комплементарность. Она заключается в том, что развитие признака требует наличия в генотипе доминантных аллелей двух определенных генов. Классическим примером комплементарного взаимодействия генов является наследование окраски лепестков венчика цветов душистого горошка. При скрещивании цветов белой окраски у потомства появляется новый признак – лепестки венчика красной окраски, а во втором поколении расщепление составляет 9 красных к 7 белых.

М – хромоген N – хромогеназа

m – отсутствие n – отсутствие

Р: ♀ ММnn ´ ♂ mmNN

белые белые

G: Mn mN

F₁ MnNn

по генотипу: дигетерозиготны

по фенотипу: пурпурно – красные

P: ♀ MnNn ´ ♂ MmNn

F₂: по решётке Пеннета

♀ ♂	MN	Mn	mN	mn
MN	MMNN	MMNn	MmNN	MmNn
Mn	MMNn	MMnn	MmNn	Mmnn
mN	MmNN	MmNn	mmNN	mmNn
mn	MmNn	Mmnn	mmNn	mmnn

по генотипу: 1: 2: 2: 1: 4: 1: 2: 2: 1

по фенотипу: 9: 7

пурпурно - красные белые

Таким образом, при комплементарном взаимодействии генов также наблюдается отклонение от закона независимого наследования.

У человека комплементарным действием обладают гены пигментации волос:

m₁ – значительное количество меланина

m₂ - среднее количество меланина

m₃ – малое количество меланина

R - красный пигмент

r - отсутствие пигмента

Сочетание аллелей указанных генов дают весь спектр окрасок волос. При этом степень доминирования следующая: тm₁>m₂ >R>m₁>r

Генотипы: Фенотип:

m₁m₁ RR брюнет (с глянцем)

m₁m₁Rr брюнет (лоснящиеся волосы)

m₁m₁rr брюнет

m₁m₂RR темный шатен

m₁m₃rr шатен

m₂m₂Rr каштановый

m₂m₂RR темно-рыжий

М₂m₃RR темно-рыжий

m₃m₃ RR ярко-рыжий

m₃m₃Rr блондин с рыжеватым оттенком

m₃m₃rr блондин

Другим примером комплементарного взаимодействия является продукция клетками человека противовирусного вещества – интерферона. Его синтез зависит от присутствия в генотипе двух доминантных генов из разных аллельных пар:

Фенотипический радикал: Фенотип:

А-В - интерферон синтезируется

ааВ – интерферон не синтезируется

А-вв интерферон не синтезируется

аавв интерферон не синтезируется

Наследование нормального гемоглобина зависит от 4-х доминантных генов из разных аллельных пар. Только при фенотипическом радикале А-В-С-Д- гемоглобин связывается с О₂ (оксигемоглобин) и с СО₂ (карбоксигемоглобин). При всех других сочетаниях генов как-то:

А-В-С-dd гемоглобин аномальный

А-В-ссdd гемоглобин аномальный

А-ввссdd гемоглобин аномальный

ааввссdd гемоглобин аномальный.

Дата добавления: 2015-04-24