Apakah epistasis? (Dengan contoh)



The epistasis, Dalam genetik, ia adalah kajian tentang interaksi antara gen yang berlainan yang menjadi kod untuk watak yang sama. Iaitu, manifestasi sifat yang timbul daripada interaksi antara alel gen loki yang berlainan.

Apabila kita bercakap tentang hubungan yang membentuk alel gen yang sama kita merujuk kepada hubungan allelic. Iaitu, kepada alel lokus yang sama atau allelomorphic alel. Ini adalah interaksi yang diketahui penguasaan lengkap, dominasi yang tidak lengkap, kekodan dan ketandusan antara alel gen yang sama.

Dalam hubungan antara alel loci yang berlainan, sebaliknya, kita bercakap mengenai alel bukan allelomorphic. Ini adalah interaksi gen yang dipanggil, yang entah bagaimana semua epistatik.

Epistasis membolehkan menganalisis jika ungkapan satu gen menentukan ungkapan yang lain. Dalam kes sedemikian, gen tersebut akan menjadi epistatik ke atas yang kedua; yang kedua akan menjadi hipostatik tentang yang pertama. Analisis epistasis juga membolehkan menentukan urutan di mana gen yang menentukan fenotip yang sama bertindak.

Epistasis paling mudah menganalisis bagaimana dua gen berbeza berinteraksi untuk memberikan fenotip yang sama. Tetapi jelas ada banyak lagi gen.

Untuk analisis epistasis mudah kita akan mendasarkan kepada variasi kepada perkadaran lintasan klasik dihíibos. Iaitu, dengan pengubahsuaian nisbah 9: 3: 3: 1, dan kepada dirinya sendiri.

Indeks

  • 1 Fenotipik klasik nisbah 9: 3: 3: 1
  • 2 Penyimpangan yang tidak sedemikian
    • 2.1 Nisbah 9: 3: 3: 1 (epistasis dominan ganda)
    • 2.2 Rasio 15: 1 (tindakan gen pendua)
    • 2.3 Rasio 13: 3 (pemotongan dominan)
    • 2.4 Rasio 9: 7 (epistasis reses pendua)
  • 3 Perkadaran phenotypic epistatik lain
  • 4 Rujukan

Nisbah fenotip klasik 9: 3: 3: 1

Perkadaran ini timbul dari gabungan analisis warisan dua watak yang berlainan. Iaitu, produk gabungan dua pengasingan fenotip bebas (3: 1) X (3: 1).

Apabila Mendel dianalisis, sebagai contoh, kedudukan kilang atau warna benih, setiap watak diasingkan 3 kepada 1. Apabila dianalisis bersama-sama, walaupun mereka adalah dua watak yang berbeza, setiap mengasingkan 3 kepada 1. Iaitu, telah diedarkan secara bebas.

Walau bagaimanapun, apabila Mendel dianalisis watak-watak secara berpasangan, mereka menghasilkan kelas fenotip yang diketahui 9, 3, 3 dan 1. Tetapi kelas-kelas ini adalah dua angka jumlah berbeza. Dan tidak, tidak ada watak yang mempengaruhi bagaimana yang ditunjukkan oleh orang lain.

Penyimpangan yang tidak sedemikian

Yang terdahulu ialah penjelasan mengenai bahagian Mendelian klasik. Oleh itu, ia bukan kes epistasis. Kajian epistasis kes warisan dengan watak yang sama ditentukan oleh beberapa gen.

Kes sebelumnya, atau undang-undang kedua Mendel, adalah warisan dari dua watak yang berbeza. Yang dijelaskan kemudian adalah proporsi epistatik yang benar dan melibatkan hanya alel bukan allelomorphik.

Rasio 9: 3: 3: 1 (epistasis dominan ganda)

Kes ini ditemui apabila watak yang sama mempunyai empat manifestasi fenotip berbeza dalam nisbah 9: 3: 3: 1. Oleh itu, ia tidak boleh menjadi interaksi allelic (monogenik) seperti yang membawa kepada kemunculan empat kumpulan darah yang berlainan dalam sistem ABO.

Ambil contoh silang antara individu heterozigot jenis darah A dan individu heterozigot jenis darah B. Yaitu, dari salib SayaAi X SayaBi. Ini akan memberikan nisbah 1: 1: 1: 1 kepada individu SayaAi (Jenis A), SayaASayaB (Jenis AB), SayaBi (Jenis B) e ii (Jenis O).

Sebaliknya, hubungan epistatik dua dominan yang benar (9: 3: 3: 1) diperhatikan dalam bentuk puncak ayam. Mereka adalah empat kelas fenotip, tetapi berkadaran 9: 3: 3: 1.

Dua gen mengambil bahagian dalam penentuan dan manifestasi, mari kita panggil mereka R dan P. Tidak kira, alel R dan P menunjukkan dominasi sepenuhnya terhadap alel r dan p, masing-masing.

Dari persimpangan RrPp X RrPp kita boleh mendapatkan kelas fenotip 9 R_P_, 3 R_pp, 3 rrP_ dan 1 rrpp. Simbol "_" bermaksud alel boleh menjadi dominan atau resesif. Fenotip yang berkaitan tetap sama.

Kelas 9 R_P_ diwakili oleh roosters dengan cranberry walnut, 3 R_pp dengan puncak mawar. Para penternak dengan puncak kacang adalah kelas 3 rrP_; mereka kelas rrpp mempunyai puncak yang mudah.

Dalam epistasis dominan berganda setiap kelas 3 kesan penguasaan timbul daripada gen R atau P. Kelas 9 mewakili salah satu di mana kedua-dua R dan P. alel dominan nyata Akhir sekali, di dalam kelas 1 rrpp adalah alel tidak hadir dominan kedua-dua gen.

Rasio 15: 1 (tindakan gen pendua)

Dalam interaksi epistatik ini, satu gen tidak menyekat manifestasi yang lain. Sebaliknya, kedua-dua kod gen untuk manifestasi watak yang sama, tetapi tanpa kesan tambahan.

Oleh itu, kehadiran sekurang-kurangnya satu alel dominan sama ada gen lokus yang berbeza membolehkan manifestasi watak dalam kelas 15. Ketiadaan alel dominan (kelas resesif double) menentukan phenotype kelas 1.

Produk gen terlibat dalam manifestasi warna gandum A dan / atau B. Iaitu, mana-mana produk (atau kedua-duanya) boleh membawa kepada reaksi biokimia yang mengubah pendahulunya menjadi pigmen.

Satu-satunya kelas yang tidak menghasilkan mana-mana adalah kelas 1 aabb. Oleh itu, kelas 9 A_B_, 3 A_bb dan 3 aaB_ akan menghasilkan biji pigmen, dan baki minoriti tidak akan.

Rasio 13: 3 (penghapusan dominan)

Di sini kita mendapati kes penindasan dominan gen (hypostatic) dengan kehadiran sekurang-kurangnya satu alel dominan yang lain (epistatik). Iaitu, secara rasmi, satu gen menindas tindakan yang lain.

Jika kita berurusan dengan penindasan dominan D over K, kita akan mempunyai fenotip yang sama yang dikaitkan dengan kelas 9 D_K_, 3 D_kk dan 1 ddkk. Kelas 3 ddK_ adalah satu-satunya yang menunjukkan ciri yang tidak dipadamkan.

Kelas resesif double menyertai kelas 9 D_K_ y3 D_kk yang tidak menghasilkan gen hypostatical pengekodan K. Bukan kerana ia ditindas oleh D, di mana ianya tidak, tetapi kerana ia menghasilkan K.

Bahagian ini kadang-kadang juga dipanggil epistasis dominan dan resesif. Yang dominan adalah K lebih D / d. Epistasis resesif akan menjadi dd lebih K / K.

Sebagai contoh, bunga primrose berhutang warna kepada manifestasi dua gen. Gen ini K yang mana kod untuk pengeluaran pigmen malvidin, dan gen D yang mana kod untuk penindasan malvidin.

Hanya tumbuhan ddKK o ddKk (iaitu kelas 3 ddK_) akan menghasilkan malvidin dan akan menjadi biru. Sebarang genotip lain akan menimbulkan tumbuhan dengan bunga turquoise.

Rasio 9: 7 (epistasis reses pendua)

Dalam kes ini, kehadiran sekurang-kurangnya satu alel dominan setiap gen pasangan diperlukan untuk karakter yang akan diwujudkan. Katakan mereka adalah gen C dan P. Iaitu, keadaan resesif homozygous dari satu gen pasangan (cc o pp) menjadikan manifestasi watak itu mustahil.

Dalam erti kata lain, hanya kelas 9 C_P_ mempersembahkan sekurang-kurangnya satu alel dominan C dan alel dominan P. Untuk watak yang nyata, produk berfungsi kedua-dua gen mesti hadir.

Interaksi ini adalah epistatik kerana kekurangan ungkapan satu gen menghambat gen yang lain dari manifestasi. Ia berganda, kerana timbal balik juga benar.

Contoh klasik yang menggambarkan kes ini adalah bunga kacang. Tumbuh-tumbuhan CCpp dan tumbuhan ccPP Mereka mempunyai bunga putih. CcPp hibrida salib di antara mereka hadir bunga ungu.

Sekiranya dua tanaman ini dihijarkan, kita akan mendapat kelas 9 C-P_, yang akan mempunyai bunga ungu. Kelas 3 C_pp, 3 ccP_ dan ccpp akan menjadi bunga putih.

Perkadaran phenotypic epistatik lain

Dari perkadaran yang dicadangkan dalam undang-undang kedua Mendel, kami mempunyai kes tambahan lain yang patut disebutkan.

Pada nisbah 9: 4: 3 diubahsuai, kita menyebutnya epistasis resesif untuk alasan yang baik. Apabila gen adalah homozigot untuk gen resesif ia mengelakkan ungkapan gen yang lain - walaupun ia dominan.

Ambil epistasis resesif genotip sebagai contoh aa mengenai gen B. Kelas 9 ialah 9 A_B_ yang diiktiraf. Untuk kelas 4, ke kelas 1 aabb, mereka mesti ditambah, dengan fenotip yang sama, kelas 3 aaB_. Kelas 3 adalah kelas 3 A_bb.

Dalam interaksi epistatik gen pendua, nisbah fenotip yang diperhatikan ialah 9: 6: 1. Semua individu kelas 9 A_B_ mempunyai sekurang-kurangnya satu alel setiap gen A o B. Semua mempunyai fenotip yang sama.

Sebaliknya, di Kelas 3 dan 3 AABB A_bb, hanya ada alel dominan sama ada A atau B. Dalam kes ini, satu dan sama phenotype-tetapi berbeza dari yang lain juga dibentangkan. Akhirnya, dalam kelas 1 aabb tiada alel dominan mana-mana gen hadir dan mewakili fenotip lain.

Mungkin kelas yang paling membingungkan ialah epistasis yang dominan, yang menunjukkan perkadaran fenotip 12: 3: 1. Di sini, penguasaan A (epistatik) ke atas B (hypostatic) menyebabkan kelas 9 A-B_ untuk menyertai kelas 3 A_bb.

Fenotip B hanya akan nyata apabila A tidak hadir dalam kelas 3 aaB_. Kelas resessive double aabb tidak akan menunjukkan fenotip yang berkaitan dengan gen A / a tidak juga dengan gen B / b.

Perkadaran fenotip epistatik lain yang tidak mempunyai nama tertentu ialah 7: 6: 3, 3: 6: 3: 4 dan 11: 5.

Rujukan

  1. Brooker, R. J. (2017). Genetik: Analisis dan Prinsip. Pendidikan Tinggi McGraw-Hill, New York, NY, Amerika Syarikat.
  2. Goodenough, U. W. (1984) Genetik. W. B. Saunders Co. Ltd, Pkiladelphia, PA, Amerika Syarikat.
  3. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Pengenalan kepada Analisis Genetik (edisi ke-11). New York: W. H. Freeman, New York, NY, Amerika Syarikat.
  4. Miko, I. (2008) Epistasis: Interaksi gen dan kesan fenotip. Pendidikan Alam 1: 197. alam.com
  5. White, D., Rabago-Smith, M. (2011). Asosiasi genotype-phenotype dan warna mata manusia. Jurnal Genetik Manusia, 56: 5-7.
  6. .