Доминант ген је она одговорна за дефинисање "доминантна" карактеристике фенотипа код појединаца. Израз "фенотип" одговара скупу свих карактеристика које се могу посматрати, мерити и квантификовати у живом организму. Карактеристика изражена из доминантног гена биће она која се може најчешће посматрати у одређеној популацији.
На пример, код популација медведа гризли, тамно смеђе крзно је изведено из експресије доминантног гена, док црвенкасто крзно потиче из експресије рецесивног гена. Стога је много чешће посматрати јединке са смеђим крзном него црвенкасте боје у популацији медведа.
Пример доминантних гена: тамно смеђе крзно медведа Гриззлија (Извор: Грегори "Слобирдр" Смитх преко Викимедиа Цоммонс)
Израз "доминантан" први пут је употријебљен у контексту класификације фенотипа, монах Грегор Мендел 1856. године у опису свог рада са биљкама грашка. Мендел је познат као отац модерне генетике.
Мендел је утврдио да је љубичасти фенотип у цветовима грашка доминантан над белим фенотипом. То је приметио приликом прављења крстова биљака грашка с љубичастим цветовима са биљкама са белим цвећем.
Оно што Мендел није могао да утврди је да је овај доминантни пурпурни фенотип настао из доминантног гена.
Генетски принципи
Мендел је у својим експериментима приметио да фенотипове преносе „фактори“ који су пронађени у паровима код сваке јединке. Ови „фактори“ су сада познати као гени који могу бити доминантни или рецесивни.
Гени су основне наследне јединице. Прије нашег времена, реч "ген" коришћена је за означавање сегмента ДНК који је садржавао информације потребне за кодирање протеина. Међутим, данас се зна да је то много више од тога.
У Менделовим експериментима, једна биљка која је деловала као родитељ носила је два доминантна гена, док је друга биљка са којом је укрштала имала два рецесивна гена; другим речима, Мендел је радио са доминантним и рецесивним хомозиготним (хомо = једнаким) биљкама.
Када је овај истраживач направио крстове родитеља и добио прву генерацију (Ф1), све резултирајуће биљке су биле хетерозиготне (хетеро = различите), то јест, свака појединац је наследио један ген од сваке врсте родитеља, један доминантан и један рецесиван. .
Међутим, све биљке које припадају популацији Ф1 имале су љубичасто цвеће, за што се данас зна да је последица доминације љубичасте боје над белом.
Грегор Мендел је овај феномен „доминације“ протумачио као да је израз једног од одређујућих „фактора“ фенотипа маскирао израз другог.
Методе проучавања
Тренутно се метода проучавања доминантних гена састоји од укрштања јединки исте врсте, будући да, следећи Менделове законе наследства, гени могу да представљају алтернативне облике који утичу на фенотип.
Мендел је алтернативне облике гена (за сваки морфолошки карактер) назвао " алелима ". Алеле могу да конфигуришу боју цвећа, облик семенки, облик лишћа, боју крзна гризли медведа, па чак и боју очију код људи (као и многе друге карактеристике које не можемо да видимо. ).
Код људи и већине животиња, сваку особину која се преноси насљеђивањем контролишу два алела, јер су диплоидни организми. Диплоидно стање је да све ћелије имају два сета аутосомних хромозома.
Хромосоми су структуре протеинских и нуклеинских киселина у којима се налази већина генетских информација појединаца. То су високо организоване структуре и виде се само јасно дефинисане током митозе (деобе) ћелија.
Појединци који се размножавају у популацији дјелују као „возила“ која „одржава“ различите алеле (доминантне и рецесивне гене) који се могу наћи у хромозомима те популације.
Чимбеници који утичу на генетску доминацију
Нису све особине које зависе од доминантних гена тачно следиле обраду наслеђивања које је открио Мендел. Многи гени имају непотпуну доминацију, то значи да је код хетерозиготних особа с тим генима изведени фенотип интермедијарни.
Пример за то су каранфили. Каранфили који имају два гена за белу боју изражавају белу боју. Међутим, каранфили који носе гене за белу и црвену боју изражавају боју која потиче из оба алела, односно ружичаста.
Пример непотпуне доминације (Извор: Сциенциа58 путем Викимедиа Цоммонс)
Друга врло честа варијација је генетска кодоминација. Када је појединац хетерозиготан (поседује рецесивни ген и доминантан ген), он изражава особине изведене из оба гена.
Такав је случај са крвним групама код људи. Гени за крвну групу О су рецесивни, гени за крвну групу А и Б су кодоминантни. Стога су гени А и Б доминантни над геном типа О.
Дакле, особа која наслеђује алеле А и алеле Б има крвну групу типа АБ.
Примери
Генерално, продукт фенотипа доминантних гена двоструко је чешћи од фенотипа рецесивних гена, јер, анализирајући фенотипске особине као један ген, добијамо да:
Доминантни ген + Доминантни ген = Доминантни фенотип
Доминантни ген + рецесивни ген = доминирајући фенотип
Рецесивни ген + рецесивни ген = рецесивни фенотип
Међутим, рецесивни гени могу бити присутни у популацији са врло високим фреквенцијама.
Боја очију је пример доминантних и рецесивних гена. Људи са фенотипом са светлим очима су производ рецесивних гена, док су људи са фенотипом тамних очију производ доминантних гена.
У Скандинавији већина људи има светла ока, па кажемо да су рецесивни гени за светлосне очи много чешћи и чешћи од доминантних гена за тамну боју очију.
Доминантни алели нису бољи од рецесивних алела, али могу имати утицаја на фитнес (репродуктивну ефикасност) појединаца.
Референце
- Анреитер, И., Соколовски, ХМ, & Соколовски, МБ (2018). Међусобна интеракција гена - околине и индивидуалне разлике у понашању. Ум, мозак и образовање, 12 (4), 200-211.
- Гриффитхс, АЈ, Миллер, ЈХ, Сузуки, ДТ, Левонтин, РЦ и Гелбарт, ВМ (2000). Менделови експерименти. Увод у генетску анализу. 7. издање ВХ Фрееман.
- Херрера - Естрелла, Л., Де Блоцк, М., Мессенс, ЕХЈП, Херналстеенс, ЈП, Ван Монтагу, М. и Сцхелл, Ј. (1983). Химерни гени као доминантни селективни маркери у биљним ћелијама. ЕМБО часопис, 2 (6), 987-995.
- Мендел, Г. (2015). Експерименти у манастирској башти. Амерички зоолог, 26 (3), 749-752.
- Накагава, И., и Ианагисхима, Н. (1981). Рецесивни и доминантни гени који контролишу индуцибилну сексуалну агглутинбилност у Саццхаромицес церевисиае. Молекуларна и општа генетика МГГ, 183 (3), 459-462