Περιεχόμενο
- Γονιδιακή έκφραση
- Κυρίαρχα και υπολειπόμενα αλλήλια
- Κωδικοποιητές και ημικυκλωμένοι αλλέλες
- Επιστημονικές σχέσεις
Τα κύτταρα έχουν πολλές δουλειές, αλλά κανένα δεν είναι σημαντικότερο από τη σύνθεση πρωτεϊνών. Η συνταγή για αυτή τη δραστηριότητα βρίσκεται στο δεσοξυριβονουκλεϊκό οξύ ενός οργανισμού, το οποίο κληρονομεί από κάθε γονέα. Τα κύτταρα των σεξουαλικά αναπαραγωγικών οργανισμών περιέχουν δύο συνδυασμένα σύνολα συσκευασιών DNA-πρωτεΐνης, τα χρωμοσώματα. Τα γονίδια είναι τμήματα χρωμοσωμάτων που κωδικοποιούν τις πρωτεΐνες και ένα ζευγάρι αντιστοίχων γονιδίων από τους γονείς, γνωστά ως αλληλόμορφα, μπορούν να αλληλεπιδρούν με διαφορετικούς τρόπους.
Γονιδιακή έκφραση
Τα γονίδια δρουν ως πρότυπα για τη σύνθεση του αγγελιαφόρου ριβονουκλεϊκού οξέος (mRNA). Τα ένζυμα μεταγράφουν γενετικές πληροφορίες από το DNA του γονιδίου πάνω σε πλέγματα mRNA που οδηγούν την πρωτεϊνική σύνθεση που εκτελείται από τα ριβοσώματα του κυττάρου. Οι άνθρωποι έχουν 23 ζεύγη χρωμοσωμάτων που περιέχουν περίπου 20.000 ζεύγη γονιδίων, αλλά τα γονίδια αποτελούν μόνο περίπου το 2% των χρωμοσωμικών ακινήτων. Κάθε μέλος ζεύγους ή αλληλόμορφο κωδικοποιεί περισσότερο ή λιγότερο την ίδια πρωτεΐνη, αλλά η ακριβής κωδικοποίηση μπορεί να διαφέρει και συνεπώς να εκφράζει διαφορετικές εκδοχές της πρωτεΐνης. Μερικά γονίδια είναι τόσο μεταλλαγμένα ώστε δεν μπορούν να εκφραστούν ως πρωτεΐνες.
Κυρίαρχα και υπολειπόμενα αλλήλια
Σε ορισμένες περιπτώσεις, ένα κυρίαρχο αλληλόμορφο αποκρύπτει την έκφραση του υποχωρούμενου συνεργάτη του. Για παράδειγμα, ένα φυτό μπορεί να φέρει γονίδια που κωδικοποιούν είτε κόκκινα είτε λευκά λουλούδια. Εάν το κόκκινο γονίδιο είναι κυρίαρχο, τότε ένας απόγονος μπορεί να έχει λευκά λουλούδια μόνο αν λάβει δύο αλλήλια για λευκό χρώμα. Ένας σταυρός από γονείς με κόκκινα και λευκά άνθη αποδίδει περίπου 75 τοις εκατό απογόνους με κόκκινα άνθη και 25 τοις εκατό λευκά άνθη. Το λευκό χαρακτηριστικό μπορεί να αντανακλά μια μετάλλαξη που καθιστά το λουλούδι ανίκανο να παράγει χρωστικές ουσίες.
Κωδικοποιητές και ημικυκλωμένοι αλλέλες
Ορισμένα χαρακτηριστικά αντανακλούν την ίση επικράτηση και των δύο αλληλόμορφων σε ένα ζευγάρι. Σε αυτή την κατάσταση, η προκύπτουσα γονιδιακή έκφραση, ή φαινότυπος, είναι το προϊόν των διαφόρων πρωτεϊνών που συντίθενται από κάθε αλληλόμορφο. Υποθέστε ότι τα αλληλόμορφα χρώματα λουλουδιών για ένα είδος φυτών είναι κωδικοποιητικά. Ένα σταυρό ανάμεσα σε κόκκινα άνθη και λευκούς ανθοφόρους γονείς θα παράγει απογόνους με στίγματα κόκκινα και λευκά λουλούδια. Εάν τα αλληλόμορφα ήταν ανεπαρκώς κυρίαρχα ή ημιτελικά, οι απόγονοι θα εμφάνιζαν ένα αναμεμιγμένο φαινότυπο, ροζ λουλούδια, επειδή οι απόγονοι θα είχαν μόνο μία δόση πρωτεΐνης που παράγει κόκκινο χρώμα.
Επιστημονικές σχέσεις
Η επιστάθεια είναι μια αλληλεπίδραση μεταξύ δύο ή περισσοτέρων διαφορετικών ζευγών αλληλόμορφων που συνδυάζονται για να επηρεάσουν την έκφραση ενός χαρακτηριστικού. Μερικές φορές, ένα γονίδιο μάσκες ή τροποποιεί την έκφραση πολλών γονιδίων. Για παράδειγμα, οι ερευνητές έχουν εντοπίσει δύο διαφορετικά γονίδια που βοηθούν στον προσδιορισμό του σχήματος της χτένας κοτόπουλου, του γονιδίου χτένας τριαντάφυλλου και του γονιδίου χλοοτάπητα μπιζελιών. Οι χτένες των απογόνων δείχνουν ένα μείγμα τεσσάρων διαφορετικών μορφών χτένας, υποδεικνύοντας ότι δύο ζεύγη αλληλόμορφων είναι στη δουλειά. Οι σχέσεις μεταξύ των αλληλίων σε μια επιστημική ομάδα μπορούν να προκαλέσουν πολλούς διαφορετικούς φαινότυπους.