Взаимодействие генов
Ген – структурная единица передающейся по наследству информации. Он представляет собой определенный участок молекулы ДНК (иногда РНК). Взаимодействие генов обеспечивает передачу элементарных признаков родительских организмов потомству.
Каждый ген определяет какой-то конкретный признак, который не зависит от других. Они способны взаимодействовать. Это возможно благодаря тому, что происходит сцепленное наследование генов. При объединении в генотип они выступают в виде системы. Основными отношениями между ними являются доминантность и рецессивность.
Генотип человека – это тысячи признаков (система), которые умещаются всего в 46 хромосомах. Каждая из них содержит огромное количество генов (не менее 30 тысяч).
Степень развития конкретного признака может быть обусловлена влиянием не одного гена, а целого ряда, которые соединяются между собой свободным образом. Такое взаимодействие генов принято называть полимерией (многосложностью). По такому механизму происходит наследование цвета кожи, волос и сотен других признаков.
Благодаря такому количеству генов обеспечивается жизнедеятельность и развитие дефинитивных организмов, состоящих из разнообразных типов специализированных дифференцированных клеток. У человека идентифицировано около 200 типов клеток, имеющих дополнительные подразделения на ряд более специализированных функционально и морфологически типов клеток.
Соединение генов в одной хромосоме определяется термином сцепление генов. Все относящиеся к одной группе сцепления гены наследуются вместе при образовании гамет.
В разных группах сцепления количество генов неодинаковое. Дигибридное взаимодействие характеризуется тем, что такое сцепление не подчиняется законам Менделя. Однако полное сцепление встречается довольно редко. Как правило, в потомстве представлены все четыре фенотипа.
Выделяют аллельное и неаллельное взаимодействие генов. Аллели — это формы одного и того же гена.
Аллельное — взаимодействие входящих в одну аллельную пару генов. Проявление признака определяется не только взаимоотношениями доминантности, но и числом генов в генотипе.
Аллельные гены способны создавать такие связи, как полное доминирование (когда в фенотипе гетерозигот есть продукт только одного гена) и неполное (фенотип гетерозигот отличается от фенотипа гомозигот по доминантному признаку и рецессивному, принимая среднее (промежуточное) значение по отношению к ним. Кодоминирование — такое взаимодействие генов аллельных, когда гетерозиготы в фенотипе обладают продуктом обоих.
Неаллельное — совместное влияние двух (нескольких) неаллельных генов. Может выражаться в форме эпистатического, комплементарного, полимерного или модифицирующего взаимодействия.
Взаимодействие неаллельных генов может проходить по-разному, поэтому выделяют несколько типов.
Комплементарное – взаимодействие самостоятельно менделирующих в одном генотипе генов и вызывающих проявление какого-либо одного признака.
Полимерное — это аддитивное влияние целого ряда неаллельных генов на формирование определенного признака, что вызывает вариационный непрерывный ряд по количественному выражению. Полимерия бывает кумулятивной и некумулятивной. В первом случае проявление признака определяется числом доминантных аллелей полимерных генов, которые содержатся в генотипе. Во втором случае степень развития признака определяется только лишь наличием доминантных аллелей и не зависит от их количества.
Эпистатическое — подавление одного гена доминантным аллелем другого, неаллельного первому. Или подавление действия доминантного и рецессивного аллеля в гипостатичном гене рецессивным аллелем эпистатического, находящегося в гомозиготном состоянии.
Комплементарное – признак развивается при взаимном действии 2-х доминантных генов, которые по отдельности развития признака не вызывают.
Модифицирующее — изменение действия главных генов неаллельными по отношению к ним модификаторами. Один ген может выступать главным в контролировании развития какого-то признака и модификатором по отношению к развитию другого признака.
Взаимодействие генов наблюдается всегда, когда несколько генов влияют на формирование определенного состояния какого-либо признака организма.