Daugelis iš mūsų yra girdėję apie dominuojančius ir recesyvinius genus – kai kurias mūsų genome paslėptas nukleotidų grandines, kurios yra atsakingos už paveldimus požymius. Kaip jie bendrauja tarpusavyje? Kas yra dominavimas ir kaip tai vyksta? Kodėl recesyvinius alelius ne visada slopina dominuojantys? Šie klausimai jaudina mokslininkus nuo genų atradimo.
Tyrimų istorija
Alelių sąveika visada domino genetikus. Tyrimo metu buvo nustatyta, kad egzistuoja įvairios genų sąveikos rūšys – visiškas dominavimas, perdominavimas, daugybinis alelizmas, nepilnas dominavimas ir kodominavimas.
Teisingai vadinamas šiuolaikinės genetikos tėvu, Gregoras Mendelis pirmasis susidomėjo paveldimų savybių perdavimo dėsniais. Atlikdamas garsiuosius žirnių augalų hibridizacijos eksperimentus, Mendelis pastebėjo, kad geltonųjų ir žaliųjų žirnių kryžminimas nesukelia tarpinio požymio. Pirmajamekartos, visi žirniai buvo geltoni. Pats Mendelis tada negalėjo paaiškinti savo puikaus eksperimento rezultatų. Teorinis pagrindas atsirado daug vėliau, atgijus susidomėjimui genetika ir atradus elementarų paveldimumo vienetą – geną. Nuo jo priklauso žirnio spalva, nosies forma, akių spalva, ūgis, paveldimų ligų buvimas žmonėms.
Grįžkime prie Mendelio eksperimento. A genas yra atsakingas už geltoną žirnių spalvą, o genas - už žalią spalvą. Kai kertamos dvi skirtingos grynos linijos, padalijimas bus toks:
R: AA x aa
F1: Aa Aa Aa Aa
Nepaisant to, kad visų gautų augalų genotipe buvo ir geltonos, ir žalios spalvos genas, galiausiai atsirado tik geltona. Kitaip tariant, dominuojantis bruožas visiškai paskandino recesyvinį. Lygiai taip pat buvo paveldėta ir žirnių forma – glotni vyravo raukšlėtoji. Būtent šis pavyzdys parodo visišką genų dominavimą – recesyvinio požymio slopinimą dominuojančiu požymiu, kai genotipe yra abu.
Visiško dominavimo pavyzdžiai
Skirtingų spalvų augalų kryžminimas nėra vienintelė sritis, kurioje atsiranda visiškas dominavimas. Tokios sąveikos pavyzdžius galima pateikti ir iš žmogaus genetikos srities: jei vienas iš tėvų turi rudas akis, antrasis turi mėlynas akis ir abu yra homozigotiniai pagal šiuos požymius, tada visi vaikai turės rudas akis.
Panašiai, Rh faktoriaus buvimas, polidaktilija,strazdanos, tamsi plaukų spalva. Visi šie bruožai yra dominuojantys ir neleis atsirasti recesyviniam fenotipui.
Visiškas dominavimas turi didelę reikšmę paveldint genetines ligas. Dauguma jų (Tay-Sachs liga, Urbach-Wite liga, Gunther liga) yra paveldimos autosominiu recesyviniu būdu, tai yra, jei genotipe yra normalus (dominuojantis) genas, mutantinis alelis nepasireikš.
Apie nepilną dominavimą
Nevisiškas dominavimas yra viena iš genų sąveikos rūšių, dažnai randama gamtoje. Su juo recesyvinis alelis nėra visiškai nuslopinamas dominuojančiojo, o fenotipe atsiranda naujas, tarpinis požymis. Ryškus nepilno dominavimo pavyzdys yra kosmoso gėlių dažymas. Jei sukryžminsite raudoną augalą su b altu, tada pirmoje kartoje fenotipo skilimas bus toks: 1 (AA): 2 (Aa): 1 (aa). Tai yra, viena gėlė bus raudona, viena b alta ir dvi rožinės spalvos. Pastarieji yra nepilno dominavimo pavyzdys, nes dominuojantis bruožas – raudona – visiškai nenuslopino recesyvinio. Dėl to abiejų genų įtaka pasireiškia organizme.
Nevisiškas dominavimas būdingas ne tik kosmei, bet ir daugeliui kitų gėlių: slibinų, tulpių, gvazdikų.
Perviršis
Perviršis – įdomus ir kiek paradoksalus genų sąveikos tipas, kai heterozigotinio organizmo (BB) fenotipe dominuojantis genas pasireiškia intensyviau nei homozigoto (BB) fenotipe. Persvaros gamtoje nebūnadažnai kaip visiškas dominavimas. Pavyzdys yra HBB geno mutacija, kuri sumažina riziką susirgti maliarija.
Bendras dominavimas
Yra keletas kitų įdomių genų sąveikos tipų, ir vienas iš jų yra bendras dominavimas. Šiuo atveju dominuojantis alelis neužmaskuoja ir neslopina recesyvinio, o abu požymiai tam tikru mastu pasireiškia fenotipe.
Lengviausias būdas suprasti bendro dominavimo reiškinį yra raudonai b altų rododendrų žiedų arba naktinio grožio pavyzdys. Ši spalva gaunama sukryžminus raudonas ir b altas gėles, ir nors raudonas pigmentas dominuoja, jis neužgožia alelio, atsakingo už b altą spalvą. Taip gaunamos neįprastos dviejų spalvų gėlės su Aa genotipu.
Kodominavimo pavyzdys yra kraujo grupių paveldėjimo mechanizmas. Tegul vienas iš tėvų turi antrąją kraujo grupę (IAIA), o antrasis turi trečią (IВ IB), tada vaikas turės ketvirtą grupę, kuri nėra tarpinė tarp antros ir trečios, su genotipu IA IB.
