Dominanten gen je ena odgovorna za opredelitev "prevladujoče" značilnosti fenotip pri posameznikih. Izraz "fenotip" ustreza množici vseh značilnosti, ki jih je mogoče opazovati, meriti in količinsko opredeliti v živem organizmu. Značilnost, izražena iz dominantnega gena, bo tista, ki jo je mogoče najpogosteje opaziti v določeni populaciji.
Na primer, v populacijah medvedov grizli, temno rjavo krzno izhaja iz izražanja dominantnega gena, rdečkasto krzno pa izhaja iz izražanja recesivnega gena. Zato je veliko pogosteje opazovati posameznike z rjavim krznom kot rdečkasto barvo pri populacijah medveda.
Primer prevladujočih genov: temno rjavi kožuh medveda Grizzlyja (Vir: Gregory "Slobirdr" Smith prek Wikimedia Commons)
Izraz "prevladujoč" je v okviru klasifikacije fenotipov prvič uporabil menih Gregor Mendel leta 1856 pri opisu svojega dela z rastlinami graha. Mendel je znan kot oče moderne genetike.
Mendel je ugotovil, da vijolični fenotip v grahovih cvetovih prevladuje nad belim fenotipom. To je opazil pri izdelavi križev rastlin graha škrlatno cvetov z rastlinami z belim cvetjem.
Mendel ni mogel ugotoviti, da je ta dominantni vijolični fenotip posledica tega, da izhaja iz prevladujočega gena.
Genetska načela
Mendel je v svojih poskusih opazil, da fenotipe prenašajo "faktorji", ki so jih našli v parih pri vsakem posamezniku. Ti "dejavniki" so zdaj znani kot geni, ki so lahko prevladujoči ali recesivni.
Geni so temeljne enote dednosti. Pred našim časom se je beseda "gen" uporabljala za označevanje segmenta DNK, ki je vseboval informacije, potrebne za kodiranje proteina. Vendar je danes znano, da je veliko več kot to.
V Mendeljevih poskusih je ena od rastlin, ki je delovala kot starš, nosila dva dominantna gena, medtem ko je druga rastlina, s katero se je križala, imela dva recesivna gena; z drugimi besedami, Mendel je sodeloval z dominantnimi in recesivnimi homozigotnimi (homo = enakimi) rastlinami.
Ko je ta raziskovalec naredil križanje staršev in dobil prvo generacijo (F1), so bile vse nastale rastline heterozigotne (hetero = različne), torej je vsak posameznik podedoval en gen od vsake vrste staršev, en prevladujoč in en recesiven. .
Vse rastline, ki pripadajo populaciji F1, pa so imele vijolično cvetje, kar je danes znano zaradi prevlade vijolične nad belo.
Gregor Mendel je ta pojav "prevlade" razlagal tako, da je izraz enega od odločilnih "dejavnikov" fenotipa prikril izraz drugega.
Metode študija
Trenutno je metoda preučevanja dominantnih genov sestavljena iz križanja med posamezniki iste vrste, saj lahko po Mendelovem zakonu dedovanja geni predstavljajo alternativne oblike, ki vplivajo na fenotip.
Mendel je alternativne oblike gena (za vsak morfološki lik) poimenoval " aleli ." Alele lahko konfigurirajo barvo cvetov, obliko semen, oblike listov, barvo kožuha medveda grizli in celo barvo oči pri ljudeh (pa tudi številne druge značilnosti, ki jih ne vidimo. ).
Pri ljudeh in večini živali vsako lastnost, ki se prenaša z dedovanjem, nadzirata dva alela, saj gre za diploidne organizme. Diploidno stanje je, da imajo vse celice dva sklopa avtosomskih kromosomov.
Kromosomi so strukture beljakovinskih in nukleinskih kislin, kjer najdemo večino genetskih informacij posameznikov. Gre za visoko organizirane strukture in jih vidimo samo jasno opredeljene med celično mitozo (delitvijo).
Posamezniki, ki se razmnožujejo v populaciji, delujejo kot "vozila", ki "ohranjajo" različne alele (prevladujoče in recesivne gene), ki jih lahko najdemo na kromosomih te populacije.
Dejavniki, ki vplivajo na genetsko prevlado
Vse lastnosti, ki so odvisne od dominantnih genov, natančno sledijo vzorcu dedovanja, ki ga je odkril Mendel. Številni geni imajo nepopolno prevlado, kar pomeni, da je pri heteroroznih osebah s temi geni izvedeni fenotip vmesni.
Primer tega so nageljni. Nageljni, ki imajo dva gena za belo barvo, izražajo barvo belo. Vendar nageljni, ki nosijo gene za barvo belo in za rdečo barvo, izražajo barvo, ki izhaja iz obeh alelov, torej sta roza.
Primer nepopolne prevlade (Vir: Sciencia58 prek Wikimedia Commons)
Druga zelo pogosta različica je genetska kodominacija. Kadar je posameznik heterozigoten (ima recesiven in prevladujoč gen), izraža lastnosti, ki izhajajo iz obeh genov.
Takšen je primer s krvnimi skupinami pri ljudeh. Geni za krvno skupino O so recesivni, geni za krvno skupino A in B so kodominantni. Zato sta gena A in B prevladujoča nad genom tipa O.
Tako ima oseba, ki deduje alele A in alele B, krvno skupino tipa AB.
Primeri
Na splošno je produkt fenotipa dominantnih genov dvakrat pogostejši kot fenotipi recesivnih genov, saj ob analizi fenotipskih lastnosti kot enega gena ugotovimo, da:
Dominantni gen + Dominantni gen = Dominantni fenotip
Dominantni gen + recesivni gen = prevladujoči fenotip
Recesivni gen + recesivni gen = recesivni fenotip
Recesivni geni pa so lahko prisotni v populaciji z zelo visokimi frekvencami.
Barva oči je primer prevladujočih in recesivnih genov. Ljudje s svetlobnim fenotipom so produkt recesivnih genov, medtem ko so ljudje s fenotipom temnih oči produkt prevladujočih genov.
V Skandinaviji ima večina ljudi svetlobne oči, zato rečemo, da so recesivni geni za svetle oči veliko pogostejši in pogostejši kot prevladujoči geni za temno barvo oči.
Dominantni aleli niso nič boljši od recesivnih alelov, vendar lahko to vpliva na telesno sposobnost (reproduktivno učinkovitost) posameznikov.
Reference
- Anreiter, I., Sokolowski, HM, & Sokolowski, MB (2018). Prepletanje genskega okolja in posamezne razlike v vedenju. Um, možgani in izobraževanje, 12 (4), 200-211.
- Griffiths, AJ, Miller, JH, Suzuki, DT, Lewontin, RC, in Gelbart, WM (2000). Mendelovi poskusi. V uvodu k genetski analizi. 7. izdaja WH Freeman.
- Herrera - Estrella, L., De Block, M., Messens, EHJP, Hernalsteens, JP, Van Montagu, M., & Schell, J. (1983). Kimerni geni kot prevladujoči selekcijski markerji v rastlinskih celicah. Časopis EMBO, 2 (6), 987–995.
- Mendel, G. (2015). Eksperimenti na samostanskem vrtu. Ameriški zoolog, 26 (3), 749–752.
- Nakagawa, Y., in Yanagishima, N. (1981). Recesivni in prevladujoči geni, ki nadzirajo inducibilno spolno aglutinabilnost bakterije Saccharomyces cerevisiae. Molekularna in splošna genetika MGG, 183 (3), 459–462