Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

12.3F: Епістаз

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    4354

    • Boundless
    • Boundless
    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Цілі навчання
    • Поясніть фенотипічні результати епістатичних ефектів між генами

    Епістаз

    Дослідження Менделя на рослині гороху мали на увазі, що сума фенотипу індивіда контролюється генами (або, як він їх називав, одиничними факторами): кожна характеристика чітко і повністю контролювалася одним геном. Насправді поодинокі спостережувані характеристики майже завжди знаходяться під впливом безлічі генів (кожен з двома і більше алелями), що діють в унісон. Наприклад, щонайменше вісім генів сприяють забарвленню очей у людини.

    У деяких випадках кілька генів можуть сприяти аспектам загального фенотипу без їх генних продуктів, які ніколи безпосередньо взаємодіють. Наприклад, у випадку розвитку органу гени можуть бути виражені послідовно, при цьому кожен ген додасть складності та специфічності органу. Гени можуть функціонувати комплементарно або синергетично: два або більше генів повинні бути виражені одночасно, щоб вплинути на фенотип. Гени також можуть протистояти один одному з одним геном, модифікуючи експресію іншого.

    При епістазі взаємодія між генами антагоністична: один ген маскує або заважає експресії іншого. «Епістаз» - це слово, що складається з грецьких коренів, що означають «стоячи на». Алелі, які маскуються або замовчують, як кажуть, є гіпостатичними до епістатичних алелів, які роблять маскування. Часто біохімічною основою епістазу є генний шлях, при якому експресія одного гена залежить від функції гена, який передує або слідує йому по шляху.

    Прикладом епістазу є пігментація у мишей. Колір пальто дикого типу, агуті (АА), домінує до однотонного хутра (аа). Однак для виробництва пігменту необхідний окремий ген (С). Миша з рецесивним алелем в цьому локусі не в змозі виробляти пігмент і є альбіносом незалежно від алелю, присутнього в локусі А. Тому генотипи AAcc, Aacc і aacc все виробляють один і той же фенотип альбіноса. Посереднє між гетерозиготами для обох генів (AAcC x AAcC) призведе до утворення потомства з фенотипічним співвідношенням 9 агути: 3 твердий колір: 4 альбінос. В цьому випадку ген С епістатичний до гена А.

    зображення
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Епістаз у кольорі шерсті миші: У мишей строкатий колір шерсті агуті (А) є домінуючим до твердого забарвлення, такого як чорний або сірий. Ген в окремому локусі (С) відповідає за вироблення пігменту. Рецесивний алель c не виробляє пігментуі миша з гомозиготним рецесивним генотипом cc є альбіносом незалежно від алеля, присутнього в локусі А. Таким чином, ген С епістатичний до гена А.

    Епістаз також може виникнути, коли домінантний алель маскує експресію в окремому гені. Забарвлення плодів у літніх кабачків виражається саме таким чином. Гомозиготна рецесивна експресія гена W (ww) у поєднанні з гомозиготною домінантною або гетерозиготною експресією гена Y (YY або Yy) генерує жовтий плід, тоді як генотип wwyy виробляє зелені плоди. Однак, якщо домінуюча копія гена W присутня в гомозиготній або гетерозиготній формі, літній кабачок дасть білі плоди незалежно від алелей Y. Посереднє між білими гетерозиготами для обох генів (WWYY × WWyY) дало б потомство з фенотиповим співвідношенням 12 білих: 3 жовтих:1 зелений.

    Нарешті, епістаз може бути реципрокним: або ген, присутній в домінантній (або рецесивній) формі, висловлює той же фенотип. У рослини грициків (Capsella bursa-pastoris) характеристика форми насіння контролюється двома генами в домінантному епістатичному співвідношенні. Коли гени А і В обидва гомозиготні рецесивні (aabb), насіння яйцеподібні. Якщо домінантний алель для будь-якого з цих генів присутній, результат - трикутні насіння. Тобто, кожен можливий генотип, крім aabb, призводить до трикутного насіння; щось середнє між гетерозиготами для обох генів (AaAbB x AaBb) дало б потомство з фенотипичним співвідношенням 15 трикутних:1 яйцевидної.

    Майте на увазі, що будь-яка єдина характеристика, яка призводить до фенотипічного співвідношення, яке налічує 16, є типовою для двогенної взаємодії. Нагадаємо фенотипічну схему успадкування дигібридного кросу Менделя, який розглядав два невзаємодіючих гени: 9:3:3:1. Аналогічно, ми очікуємо, що взаємодіючі генні пари також демонструватимуть співвідношення, виражені у вигляді частин 16. Зауважте, що ми припускаємо, що взаємодіючі гени не пов'язані між собою; вони все ще самостійно асортуються в гамети.

    Ключові моменти

    • У багатьох випадках кілька генів можуть сприяти певному фенотипу; коли дії одного гена маскують ефекти іншого, цей ген, як кажуть, епістатичний до другого.
    • Епістаз може виникнути, коли рецесивний генотип маскує дії іншого гена, або коли домінантний алель маскує ефекти іншого гена.
    • Епістаз може бути реципрокним: або ген, присутній в домінантній (або рецесивній) формі, виражає один і той же фенотип.
    • Будь-яка єдина характеристика, яка призводить до фенотипічного співвідношення, яке становить 16 (наприклад, 12:1: 1, 9:3: 4 або інші), є типовою для двогенної взаємодії.

    Ключові умови

    • епістаз: модифікація експресії гена іншим не пов'язаним

    Внески та віднесення