ШТА ЈЕ ЕПИСТАЗА? (СА ПРИМЕРИМА) - БИОЛОГИЈА - 2025

Епистаза , генетика, је проучавање интеракције између различитих гена кодирају истог карактера. Односно, то је манифестација особине која настаје из интеракције између алела гена на различитим локусима.

Када говоримо о везама које успостављају алеле истог гена, говоримо о алелним везама. То су алели истог локуса или алеломорфни алели. То су познате интеракције потпуне доминације, непотпуне доминације, кододинантности и смртоносности између алела истог гена.

Ген за ћелавост је епистатичан за оне са црвеном или плавом косом. Тхомас Схафее, из Викимедиа Цоммонс

У односима између алела различитих локуса, напротив, говоримо о не-алеломорфним алелима. Ово су такозване интеракције гена, које су на неки начин епистатичне.

Епистаза нам омогућава анализу да ли експресија једног гена одређује експресију другог. У таквом случају такав би ген други био епистатичан; други би био хипостатичан на првом. Анализа епистазе такође омогућава утврђивање редоследа деловања гена који дефинишу исти фенотип.

Најједноставнија епистаза анализира како два различита гена међусобно дјелују како би додијелили исти фенотип. Али очигледно може бити много више гена.

За анализу једноставне епистазе базираћемо се на варијацијама у пропорцијама класичних дихибридних крстова. То јест, изменама односа 9: 3: 3: 1 и себи.

Класични фенотипски однос 9: 3: 3: 1

Овај удео настаје из комбинације анализе наследства два различита карактера. Односно, то је продукт комбинације две независне фенотипске сегрегације (3: 1) Кс (3: 1).

Када је Мендел анализирао, на пример, стас биљке или боју семена, сваки је лик раздвојио 3 до 1. Када их је анализирао заједно, чак и ако су била два различита карактера, сваки је одвојио 3 до 1. То јест, они су били дистрибуирани независно.

Међутим, када је Мендел анализирао ликове у паровима, резултирали су добро познатим фенотипским класама 9, 3, 3 и 1. Али те су класе биле збир два различита карактера. И никада, нити један лик није утицао на то како се други очитовао.

Гамете и пропорције укрштају два гена. Преузето са м.википедиа.орг

Одступања која нису таква

Претходни је био објашњење класичне Менделијеве пропорције. Дакле, то није случај епистазе. Епистаза проучава случајеве насљеђивања истог карактера одређених од неколико гена.

Претходни случај, или Менделов други закон, био је наследство два различита карактера. Они који су касније објашњени су праве епистатичке пропорције и укључују само неалоломорфне алеле.

Однос 9: 3: 3: 1 (двострука доминантна епистаза)

Овај случај се проналази када исти лик представља четири различите фенотипске манифестације у омјеру 9: 3: 3: 1. Стога не може бити алелна (моногена) интеракција попут оне која доводи до појаве четири различите крвне групе у АБО систему.

Узмимо за пример криж између хетеророзне јединке са крвљу типа А и хетеророзне јединке са крвљу типа Б. То јест, крст И ^А и КСИ ^Б и. Ово би нам дало омјер 1: 1: 1: 1 појединаца И ^А и (тип А), И ^А И ^Б (тип АБ), И ^Б и (тип Б) и ии (тип О).

Супротно томе, примећен је прави доминантни двоструки епистатички однос (9: 3: 3: 1) у облику чешљања пијетла. Постоје четири фенотипске класе, али у односу 9: 3: 3: 1.

Два гена учествују у његовом одређивању и манифестацији, назовимо их Р и П. Без обзира на то, Р и П алели показују потпуну доминацију над р и п алелима, респективно.

Из РрПп Кс РрПп крста можемо добити фенотипске класе 9 Р_П_, 3 Р_пп, 3 ррП_ и 1 ррпп. Симбол "_" значи да тај алел може бити доминантан или рецесиван. Придружени фенотип остаје исти.

Класа 9 Р_П_ представљена је с пијетловима с орасима од ораха, 3 Р_пп с пијетловима с врхом руже. Пијетлови у облику грашка, били би класе 3 ррП_; они из ррпп класе имају један гребен.

Цоцксцомб је генетски анализиран неколико пута. Преузето са макпикел.нет

Код двоструке доминантне епистазе, свака класа 3 произилази из ефекта доминације гена Р или П. Класа 9 је представљена оном у којој се манифестују и доминантни алел Р и П. Коначно, у 1. разреду ррпп, алели су одсутни. доминантна оба гена.

Однос 15: 1 (удвостручена акција гена)

У овој епистатичкој интеракцији један ген не сузбија манифестацију другог. Напротив, оба гена кодирају за испољавање исте особине, али без адитивног ефекта.

Према томе, присуство бар једног доминантног алела било ког од два гена из различитих локуса омогућава манифестацију особине у класи 15. Одсуство доминантних алела (двоструко рецесивна класа) одређује фенотип класе 1.

Производи гена А и / или Б учествују у манифестацији боје зрна пшенице. Односно, било који од ових производа (или оба) може довести до биохемијске реакције која претварач претвара у пигмент.

Једина класа која не производи ниједну од њих је класа 1 аабб. Стога ће класе 9 А_Б_, 3 А_бб и 3 ааБ_ произвести пигментирана зрна, а преостала мањина неће.

Однос 13: 3 (доминантно сузбијање)

Овде налазимо случај доминантне делеције гена (хипостатског) услед присуства бар једног доминантног алела другог (епистатички). То је, формално гледано, један ген сузбија дејство другог.

Ако је доминантно супресија Д над К, имали бисмо исти фенотип повезан са класама 9 Д_К_, 3 Д_кк и 1 ддкк. Класа 3 ддК_ била би једина која показује не-потиснуту особину.

Двоструко рецесивна класа додаје се класама 9 Д_К_ и 3 Д_кк зато што не производи оно за што кодира хипостатски ген К. Не зато што је потиснут са Д, што ни у ком случају није, већ зато што не производи К.

Тај се однос понекад назива и доминантна и рецесивна епистаза. Доминантна је вредност К над Д / д. Рецесивна епистаза била би она од дд преко К / к.

На пример, цветови примозе своју боју дугују манифестацији два гена. К ген који кодира производњу пигмента малвидина и Д ген који кодира супресију малвидина.

Само биљке ддКК или ддКк (тј. Класа 3 ддК_) производе малвидин и плаве ће боје. Било који други генотип родиће биљке са тиркизним цвећем.

Однос 9: 7 (двострука рецесивна епистаза)

У овом случају је неопходно присуство најмање једног доминантног алела сваког гена у пару да би се лик могао манифестирати. Рецимо да су то Ц и П гени. Односно, хомозиготно рецесивно стање једног од гена пара (цц или пп) онемогућава манифестацију лика.

Другим речима, само класа 9 Ц_П_ има најмање један доминантан алел Ц и један доминантан алел П. Да би се карактеристика манифестовала, морају бити присутни функционални производи двају гена.

Ова интеракција је епистатична јер недостатак експресије једног гена спречава да се други ген манифестује. Двоструко је, јер је и обратно тачно.

Класичан пример који илуструје овај случај је цвет грашка. ЦЦпп биљке и ццПП биљке имају бијело цвијеће. ЦцПп хибриди крстова између њих имају љубичасто цвеће.

Ако се ове две дихидричне биљке укрштају, добићемо разред 9 Ц-П_, који ће имати љубичасто цвеће. Класе 3 Ц_пп, 3 ццП_ и ццпп биће бело цвеће.

Проучавање наслеђивања боје цвећа доста је помогло да се схвати епистаза. Преузето са макпикел.нет

Остали епистатични фенотипски омјери

Из пропорције предложене у другом Менделовом закону, имамо и друге додатне случајеве који заслужују бити споменути.

Између рецесивне епистазе у омјеру 9: 4: 3 називамо с добрим разлогом. Када је ген хомозиготан за рецесивни ген, он спречава експресију другог гена - чак и ако је доминантан.

Узмите за пример рецесивну епистазу генотипа аа над генима Б. Класа 9 је већ препозната 9 А_Б_. За класу 4, додају се аабб класе 1, са истим фенотипом, као и они из разреда 3 ааБ_. Класа 3 би била она класе 3 А_бб.

У епистатској интеракцији дуплираних гена, посматрани фенотипски однос је 9: 6: 1. Сви појединци класе 9 А_Б_ имају барем један алел сваког А или Б гена. Сви имају исти фенотип.

Супротно томе, у класама 3 А_бб и 3 ааБб постоје само доминантни алели или А или Б. У овом случају постоји такође један и исти фенотип - али различит од осталих. Коначно, у класи 1 аабб не постоји доминантан алел било ког гена и представља други фенотип.

Можда највише збуњујућа класа је доминантна епистаза која показује фенотипски однос 12: 3: 1. Овде, доминација А (епистатичка) над Б (хипостатска) узрокује да се класа 9 А-Б_ придружи класи 3 А_бб.

Фенотип Б ће се појавити само када А није присутан у класи 3 ааБ_. Двоструко рецесивни аабб класе 1 неће манифестовати нити фенотип повезан са А / геном нити Б / б ген.

Остали епистатични фенотипски омјери који немају одређено име су 7: 6: 3, 3: 6: 3: 4 и 11: 5.

Референце

1. Броокер, РЈ (2017). Генетика: анализа и принципи. МцГрав-Хилл Хигх Едуцатион, Нев Иорк, НИ, УСА.
2. Гооденоугх, УВ (1984) Генетицс. ВБ Саундерс Цо. Лтд, Пкиладелпхиа, ПА, УСА.
3. Гриффитхс, АЈФ, Весслер, Р., Царролл, СБ, Доеблеи, Ј. (2015). Увод у генетску анализу (11. изд.). Нев Иорк: ВХ Фрееман, Нев Иорк, НИ, УСА.
4. Мико, И. (2008) Епистасис: Интеракција гена и ефекти фенотипа. Образовање природе 1: 197. натуре.цом
5. Вхите, Д., Рабаго-Смитх, М. (2011). Асоцијације генотипа и фенотипа и боја очију код људи. Часопис Хуман Генетицс, 56: 5-7.
6. Ксие, Ј., Куресхи, АА, Ли., И., Хан, Ј. (2010) АБО крвна група и учесталост рака коже. ПЛОШИ ПРВИ, 5: е11972.