Алелі

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Алельні гени, алелі (від лат. allelos - протилежний) — парні гени, що займають одні й ті самі локуси гомологічних хромосом і визначають альтернативні взаємовиключені стани однієї і тієї самої ознаки. Трапляються в межах однієї популяції організмів та визначають різні фенотипи цих організмів.

Загальна характеристика[ред.ред. код]

Алельні гени займають однакове положення в хромосомах однієї пари (гомологічних хромосомах) і визначають різні стани певних ознак (наприклад, високий чи низький зріст, світлий або чорний колір волосся, блакитний або карий колір очей, а також можуть визначати такі аномалії як альбінізм, непропорційне розташування тих чи інших частин тіла, органів, нерідко трапляються й відносно різнобарвний колір нігтів, очей; найбільш розповсюдженим явищем є зміна кольору очей, що не впливає на якість зору).

В особин певного виду алельні гени можуть бути в різних поєднаннях. Якщо організм диплоїдний, тобто кожна хромосома має пару, то він може мати або два однакові алелі певного гена, або різні. У кожній клітині диплоїдного організму будь-який ген представлений двома алелями, один з яких організм одержав від батька, а іншу - від матері (вийняток становлять лише статеві клітини, в яких міститься лише один алель цього гена).

Різні алельні гени мають різний ступінь здатності до зміни структури. Розрізняють стійкі алелі, мутації яких спостерігаються відносно рідко, і нестійкі, мутації яких відбуваються значно частіше.

Якщо генотип особини містить дві різні алелі (особа - гетерозигота), прояв ознаки залежить тільки від одного з них - домінантногоРецесивний алель  впливає на фенотип, тільки якщо перебуває в обох хромосомах (особа - гомозигота). Домінантний алель є сильнішим від рецесивного і тому особа успадкує ознаку від домінантного алеля. У більш складних випадках спостерігаються інші види алельних взаємодій.

Домінантний ген (алель) - ген, який проявляється у фенотипі гетерозиготного організму;

Рецесивний ген (алель) - ген, який не проявляється у фенотипі гетерозиготного організму.

Домінантний і рецесевний алелі одного гена позначаються однаковою літерою латинського алфавіту, але домінантний алель пишуть з великої літери (А), а рецесивний - маленькою (а).[1]

Історія відкриття[ред.ред. код]

Мендель
В 60-х роках XIX століття австрійський монах Ґреґор Йоганн Мендель зацікавився схрещуванням гороху, що мав різні ознаки. Він вирішив, що варто сконцентруватися на кількох відмінностях нехтуючи рештою. Він почав проводити селекцію за 3-ма ознаками (факторами): колір горошин (зелений -  жовтий), зовнішній вигляд (гладенький -  зморшкуватий), довжина стеблини (довга -  коротка). Він дослідив передачу цих характеристик від покоління до покоління, скрупульозно записуючи результати.[2]

Мендель дослідив, що для кожного фактора існує по дві форми, і що різні фактори між собою не корелюють.

Якщо рослину з жовтими горошинами схрестити з зеленими (батьківське покоління), то в 1-му покоління всі особини будуть одного -  жовтого кольору, а в 2-му поколінні 1/4 рослин будуть зеленого кольору, решта 3/4 будуть жовтого. Це повністю збіглося з його розрахунками. Одна з цих ознак (в даному разі жовтий колір) є домінантною, а інша (зелений колір) є рецесивною.

В 1863 монах завершив свої дослідження, і попри публікацію в 1866 в провінційному австрійському журналі його праця на тривалий час залишилася непоміченою.[2]

Лише в 1900-му році три вчених (гол. Хуго Де Фріз, нім. Карл Еріх Корренс і австрієць Еріх фон Чермак), незалежно один від одного, наново відкрили і опублікували закони Менделя, з посиланням на Ґреґора Менделя. В 1909 данський біолог Вільгельм Людвіг Йогансен, що ввів термін ген, назвав різні форми генів, що визначають відмінності за однією з ознак, алелями.[2]

Взаємодія алельних генів[ред.ред. код]

Взаємодія алельних генів проявляється у формі:

  • повне домінування - взаємодія двох алелей одного гена, коли домінантний алель повністю виключає прояв дії рецесивного алеля. У фенотипі присутня тільки ознака, що задається домінантною алелею. Повне домінування спостерігається у першому законі Менделя.
  • неповного домінування (проміжне успадкування) - домінантний алель у гетерозиготномі стані не повністю пригнічує дію рецесивного алеля. Гетерозиготи мають проміжний характер ознаки.
  • кодомінування - рівнозначність вияву у фенотипі обох алелів гена за одночасної наявності їх у гетерозиготі. Прикладом кодомінування слугує 4 група крові за системою АВ0. У людей з 4 групою крові (записують так "АВ") проявляються ознаки і 2-ої, і 3-ої груп крові.
  • наддомінування - прояв домінантного алеля в гетерозиготному стані іноді сильніший, ніж у гомозиготному (АА Аааа).

Взаємодії неалельних генів[ред.ред. код]

Неалельні гени - гени різних алельних пар. Вони, відповідно, визначають різні варіанти ознак і характеризуються протилежними, порівняно з алельними генами, властивостями.

Для неалельних генів характерний інший вид взаємодії, а саме:

  • комплементарність - тип взаємодії неалельних генів, коли для формування ознаки потрібна наявність кількох генів (переважно їхніх домінантних алелів). Гени, що взаємодіють за такою схемою, називають комплементарними. Конкретний вид розщеплень на фенотипові класи за комплементарної взаємодії залежить від того, чи мають домінантні алелі кожного з генів власний фенотиповий прояв. Наприклад, для синтезу молекули гемоглобіну потрібна наявність двох комплементарних генів. У запашного горошку забарвлення квітки в червоний колір залежить від двох домінантних алелів, жоден із яких не має свого власного фенотипового прояву. Гени кодують два ферменти, залучені до послідовного двоступеневого перетворення певного субстрату на червоний пігмент: у відсутності хоча б одного з ферментів (хоча б одного домінантного алеля) пелюстки квітки залишаються незабарвленими[3];
  • епістаз - тип взаємодії неалельних генів, при якому один ген здатен пригнічувати дію іншого. Ген, який пригнічує, називають епістатичним, а ген, дія якого пригнічується - гіпостатичним. Так, у курей домінантний алель гена С зумовлює розвиток пігменту, але домінантний алель іншого гена І є його супресором. Тому кури, навіть ті, що мають домінантний алель гена кольору, за наявності супресора виявляються білими. Особини, які мають у генотипі алелі І_С_ , білі, а з генотипом ііСС_ - пігментовані. Отже, білий колір курей може бути зумовлений як відсутністю домінантного алеля гена пігментації, так і наявністю домінантного алеля гена, який зумовлює явище епістазу (пригнічення) гена пігментації;
  • полімерія - тип взаємодії неалельних генів, при якому гени можуть впливати на одну й ту саму ознаку, посилюючи її прояв. Такі гени називаються однозначними, або полімерними, а ознаки, які ними визначаються, - полігенними. У цьому разі два і більше домінантних алелів однаковою мірою впливають на розвиток однієї й тієї самої ознаки. Полімерні гени прийнято позначати однією літерою з цифровими індексами (А1, А2, А3, А4), при чому, кожен наступний ген виявляє сильнішу ознаку за попередній (А1А2А3).

Див. також[ред.ред. код]

Література[ред.ред. код]

  • В. О. Мотузний Біологія: навч. посіб. / За ред. О. В. Костильова. - 2-ге вид., стер. - К.: Світ успіху, 2009. - 751 с. ISBN 978-966-8352-46-1

Посилання[ред.ред. код]

  1. Барціховський, Віктор В'ячеславович (2011). Медична біологія (українська). м. Київ, вул. Стрілецька, 28: ВСВ "Медицина". с. С. 54. ISBN 978-617-505-146-7. 
  2. а б в Asimov, Isaac (1972). The Intelligent Man's Guide to Science (англійською). Basic Books Inc. ISBN 0-465-00472-5. 
  3. Борисова, Опубліковано Наталія. Світ біології. Процитовано 2016-12-24. 

Посилання[ред.ред. код]