Egy domináns gén felelős a fenotípus "domináns" tulajdonságainak meghatározásában az egyénekben. A "fenotípus" kifejezés az összes olyan tulajdonság halmaza, amely megfigyelhető, mérhető és mennyiségileg meghatározható egy élő szervezetben. A domináns génből expresszált tulajdonság az, amely egy adott populációban a leggyakrabban megfigyelhető.
Például a grizzly medve populációkban a sötétbarna prémek egy domináns gén expressziójából származnak, míg a vöröses prémek egy recesszív gén expressziójából származnak. Ezért sokkal gyakoribb a barna szőrrel rendelkező egyének megfigyelése a vöröses színű medvepopulációkban.
Példa a domináns génekre: egy Grizzly medve sötétbarna szőrme (Forrás: Gregory "Slobirdr" Smith a Wikimedia Commons segítségével)
A "domináns" kifejezést a fenotípusok osztályozása során először használták Gregor Mendel szerzetes 1856-ban, a borsónövényekkel kapcsolatos munkájának leírása során. Mendel a modern genetika atyja.
Mendel megállapította, hogy a borsóvirág lila fenotípusa domináns a fehér fenotípus felett. Ezt megfigyelte, amikor keresztezett lila virágú borsónövényeket fehérvirágú növényekkel.
Amit Mendel nem tudta meghatározni, az volt, hogy ez a domináns lila fenotípus egy domináns génből származik.
Genetikai alapelvek
Mendel kísérleteiben megfigyelte, hogy a fenotípusokat "tényezők" közvetítik, amelyeket az egyes egyedeken párban találtak. Ezeket a "tényezőket" ma géneknek hívják, amelyek dominánsak vagy recesszívek lehetnek.
A gének az öröklődés alapvető egységei. Korunk előtt a "gén" szót a DNS egy olyan szegmensére utalták, amely a fehérje kódolásához szükséges információkat tartalmazza. Ma azonban ismert, hogy ennél sokkal több.
Mendel kísérleteiben az egyik szülőként működő növény két domináns gént hordozott, míg a másik növényben, amellyel áthatolt, két recesszív gén volt; más szóval, Mendel domináns és recesszív homozigóta (homo = egyenlő) növényekkel dolgozott.
Amikor ez a kutató keresztezte a szülõket és megszerezte az elsõ generációt (F1), az összes eredményül kapott növény heterozigóta volt (hetero = különbözõ), vagyis minden egyes ember egy-egy gént örökölt a szülõk minden típusától, egy domináns és egy recesszív..
Azonban az F1 populációhoz tartozó összes növénynek lila virágokkal rendelkezett, ami manapság ismert módon a lila fehérség fölötti dominanciájának tulajdonítható.
Gregor Mendel úgy értelmezte ezt a "dominancia" jelenséget, hogy a fenotípus egyik meghatározó "tényezőjének" kifejezése elfedte a másik kifejeződését.
Tanulási módszerek
Jelenleg a domináns gének vizsgálatának módja keresztezés az azonos fajba tartozó egyének között, mivel Mendel öröklési törvényeit követve a gének alternatív formákat mutathatnak be, amelyek befolyásolják a fenotípust.
Mendel a gén alternatív formáit (minden morfológiai karakterhez) " alléleknek " nevezte. Az allélok konfigurálhatják a virágok színét, a magvak alakját, a levelek alakját, a grizzly medve szőrzetét, és még az emberek szemének színét (valamint sok más olyan tulajdonságot, amelyeket nem látunk).).
Az emberekben és a legtöbb állatban az öröklés útján átadott tulajdonságokat két allél szabályozza, mivel ezek diploid szervezetek. A diploid állapot az, hogy minden sejtnek kétféle autoszomális kromoszóma van.
A kromoszómák olyan fehérje- és nukleinsavszerkezetek, amelyekben az egyének genetikai információinak nagy része megtalálható. Ezek nagyon jól szervezett struktúrák, és csak a sejt mitózis (megosztás) során világosan meghatározott.
Az egyének, amelyek egy populációban szaporodnak, "hordozókként" működnek, amelyek "állandósítják" az egyes populációk kromoszómáiban megtalálható alléleket (domináns és recesszív gének).
A genetikai dominanciát befolyásoló tényezők
Nem minden olyan tulajdonság, amely a domináns génektől függ, pontosan követi Mendel által felfedezett öröklési mintát. Sok gén hiányos dominanciát mutat, ez azt jelenti, hogy ezekkel a génekkel rendelkező heterozigóta egyénekben a származtatott fenotípus köztes.
Erre példa a szegfű. A szegfűnek a fehér színhez két génje van. Azonban a szegfű, amely a fehér és a vörös szín géneit hordozza, mindkét allélból származik, vagyis rózsaszínű.
A hiányos dominancia példája (Forrás: Sciencia58 a Wikimedia Commons segítségével)
Egy másik nagyon gyakori változat a genetikai kodominance. Ha az egyén heterozigóta (recesszív és domináns génnel rendelkezik), akkor kifejezi mindkét génből származó tulajdonságokat.
Ilyen az ember vércsoportjai. Az O vércsoport génei recesszív, az A és B vércsoport gének kodominánsok. Ezért az A és B gének dominálnak az O típusú gén felett.
Így az a személy, aki az A és B allélt örököli, AB típusú vércsoporttal rendelkezik.
Példák
Általában a domináns gének fenotípus-terméke kétszer gyakrabban fordul elő, mint a recesszív gének fenotípusai, mivel amikor a fenotípusos tulajdonságokat egyetlen génként elemezzük, azt kapjuk, hogy:
Domináns gén + Domináns gén = Domináns fenotípus
Domináns gén + Recesszív gén = Domináns fenotípus
Recesszív gén + Recesszív gén = Recesszív fenotípus
Viszont recesszív gének jelen lehetnek egy nagyon magas frekvenciájú populációban.
A szemszín egy példa a domináns és recesszív génekre. A világosszemű fenotípusú emberek a recessziós gének termékei, míg a sötétszemű fenotípusú emberek a domináns gének termékei.
Skandináviában a legtöbb embernek világos szemei vannak, tehát azt mondjuk, hogy a világos szemek recesszív génei sokkal gyakoribbak és gyakrabbak, mint a sötét szemszín domináns génei.
A domináns allélek nem jobbak, mint a recesszív allélek, ám ezek kihatással lehetnek az egyének fitneszére (reprodukciós hatékonyságra).
Irodalom
- Anreiter, I., Sokolowski, H. M. és Sokolowski, MB (2018). Gén - környezet kölcsönhatás és a viselkedés egyéni különbségei. Mind, Brain and Education, 12. (4), 200–211.
- Griffiths, AJ, Miller, JH, Suzuki, DT, Lewontin, RC és Gelbart, WM (2000). Mendel kísérletei. Bevezetés a genetikai elemzésbe. 7. kiadás. WH Freeman.
- Herrera - Estrella, L., De Block, M., Messens, EHJP, Hernalsteens, JP, Van Montagu, M. és Schell, J. (1983). Kiméra gének mint domináns szelektálható markerek növényi sejtekben. Az EMBO folyóirat, 2 (6), 987–995.
- Mendel, G. (2015). Kísérletek egy kolostorkertben. American Zoologist, 26 (3), 749-752.
- Nakagawa, Y. és Yanagishima, N. (1981). Az indukálható szexuális agglutinálhatóságot szabályozó recesszív és domináns gének Saccharomyces cerevisiae-ben. Molekuláris és általános genetika MGG, 183 (3), 459-462