Формы взаимодействия неаллельных генов с примерами

Внешность, физиологические параметры и даже умственные способности определяются генотипом. До начала XX века учёные полагали, что за проявление одного признака отвечают белки, расположенные в одинаковых участках хромосом. Но при исследованиях эти закономерности часто не подтверждались. Это свидетельствовало, что существует взаимодействие неаллельных генов. Причём наследственный материал может как усиливать, так и ослаблять проявление признака.

Оглавление:

• Комплементарность признаков
• Доминантный и рецессивный эпистаз
• Плейотропия и полимерия

Особенности неаллельных генов

В биологии выделяют 2 вида генов в соответствии с их локализацией: аллельные и неаллельные. Первый тип отвечает за развитие и внешнее проявление одного и того же признака. Они располагаются в одинаковых участках гомологичных хромосом. В науке их принято обозначать при помощи одного символа. Например, «А» — участок, отвечающий за карий цвет глаз, «а» — за голубой оттенок. Доминантный признак всегда указывается с заглавной буквы, а рецессивный с маленькой.

Неаллельные гены располагаются в разных локусах. Они обозначаются отличающимися буквами латинского алфавита. Генетики выявили 4 формы воздействия неаллельных участков хромосом:

1. Комплиментарность.
2. Эпистаз.
3. Полимерия.
4. Плейотропия.

Из-за своего пространственного расположения они не могут влиять друг на друга напрямую, поэтому взаимодействие аллелей происходит через цитоплазму, при помощи реакций между белками и ферментами.

Взаимодействие разных участков хромосом

Все процессы основаны на том, что неаллельные гены могут или усиливать, или ослаблять фенотипическое проявление признака. У каждого механизма есть собственные особенности.

Комплементарность признаков

Некоторые внешние признаки проявляются только при взаимодействии двух доминантных неаллельных генов. Такие участки хромосом сочетаются друг с другом, то есть являются комплементарными.

Кратко этот процесс можно рассмотреть на примерах, представленных в таблице:

Комплементарность проявляется и в генотипе человека. Например, за развитие ушной улитки отвечает участок хромосом — А, за формирование слухового нерва — аллель В.

Человек будет обладать нормальным слухом, если ген будет содержать оба доминантных признака (АВ). В ином случае появляется врождённая глухота.

Доминантный и рецессивный эпистаз

Эпистатическое взаимодействие генов противопоставлено комплементарному. Такое взаимодействие похоже на процесс доминирования, описанный Менделем. Разница заключается в том, что друг на друга влияют неаллельные участки хромосом.

Во время этого процесса белки и ферменты, синтезированные участками хромосом, не дополняют друг друга, а, напротив, подавляют. Более сильный ген называют эпистатичным. Подавляемый локус — гипостатичным. В генетике выделяют доминантный и рецессивный эпистаз.

Процесс часто наблюдается при наследовании окраски плода тыквы. При скрещивании белого и зелёного растения в первом поколении появляются только светлые плоды, то есть эпистатичная аллель, отвечающая за белую окраску, полностью подавляет цветное окрашивание. Эпистатичные участки хромосомы обозначаются буквой I или Su.

Плейотропия и полимерия

Бывает так, что одна аллель синтезирует фермент, влияющий на развитие нескольких признаков. Такое явление называется плейотропией. В результате такого типа взаимодействия участков хромосом появляется синдром Марфана. Мутационный ген воздействует на развитие соединительной ткани. У человека могут проявляться необычные фенотипические признаки:

• пороки сердца и сосудов;
• предрасположенность к частым травмам суставов;
• вывих хрусталика глаза;
• деформация костей кисти рук.

Полимерия, напротив, характеризуется тем, что один признак контролируется несколькими неаллельными генами.

Например, за цвет кожи отвечает сразу 4 участка хромосом. Чем больше доминантных полимерных аллелей, тем сильнее проявляется признак, то есть, у представителей негроидной расы все гены доминантные. У людей со светлой кожей аллели рецессивные.

Генотип — сложная система наследственного материала, который взаимодействует друг с другом. Качественное проявление любого признака зависит от совокупности ферментов и белков, синтезируемых генами.