Ramai di antara kita pernah mendengar tentang gen dominan dan resesif - beberapa rantaian nukleotida tersembunyi dalam genom kita yang bertanggungjawab untuk sifat keturunan. Bagaimanakah mereka berinteraksi antara satu sama lain? Apakah dominasi dan bagaimana ia berlaku? Mengapa alel resesif tidak selalu ditindas oleh alel dominan? Soalan-soalan ini telah menyibukkan para saintis sejak penemuan gen.
Sejarah penyelidikan
Interaksi alel sentiasa menarik minat ahli genetik. Dalam perjalanan penyelidikan, didapati bahawa terdapat pelbagai jenis interaksi gen - penguasaan lengkap, penguasaan berlebihan, pelbagai alelisme, penguasaan tidak lengkap dan kodominan.
Memang digelar bapa genetik moden, Gregor Mendel adalah orang pertama yang berminat dengan undang-undang penularan sifat keturunan. Dalam perjalanan eksperimennya yang terkenal mengenai penghibridan tumbuhan kacang, Mendel menyedari bahawa persilangan kacang kuning dan hijau tidak menghasilkan sifat perantaraan. Yang pertamagenerasi, semua kacang adalah kuning. Mendel sendiri kemudiannya tidak dapat menjelaskan hasil eksperimen cemerlangnya. Asas teori muncul lebih lama kemudian, selepas kebangkitan minat dalam genetik dan penemuan unit asas keturunan - gen. Ia bergantung padanya warna kacang, bentuk hidung, warna mata, ketinggian, kehadiran penyakit keturunan pada manusia.
Mari kita kembali kepada percubaan Mendel. Gen A bertanggungjawab untuk warna kuning kacang, dan gen a untuk warna hijau. Apabila melintasi dua garisan tulen yang berbeza, pemisahan adalah seperti berikut:
R: AA x aa
F1: Aa Aa Aa Aa
Walaupun fakta bahawa dalam genotip semua tumbuhan yang terhasil terdapat gen untuk kedua-dua kuning dan hijau, pada akhirnya hanya kuning yang muncul. Dalam erti kata lain, sifat dominan menenggelamkan sepenuhnya sifat resesif. Dengan cara yang sama, bentuk kacang telah diwarisi - licin mengatasi berkedut. Contoh inilah yang memaparkan penguasaan lengkap gen - penindasan sifat resesif oleh sifat dominan dengan kehadiran kedua-duanya dalam genotip.
Contoh penguasaan sepenuhnya
Menyilang tumbuhan dengan warna yang berbeza bukanlah satu-satunya kawasan di mana dominasi lengkap muncul. Contoh jenis interaksi ini juga boleh dipetik dari bidang genetik manusia: jika salah seorang daripada ibu bapa mempunyai mata coklat, yang kedua mempunyai mata biru, dan kedua-duanya adalah homozigot untuk sifat ini, maka semua kanak-kanak akan mempunyai mata coklat.
Begitu juga, kehadiran faktor Rh, polydactyly,jeragat, warna rambut gelap. Semua sifat ini dominan dan tidak akan membenarkan fenotip resesif muncul.
Penguasaan sepenuhnya adalah sangat penting dalam pewarisan penyakit genetik. Kebanyakannya (penyakit Tay-Sachs, penyakit Urbach-Wite, penyakit Gunther) diwarisi secara autosomal resesif, iaitu, jika genotip mengandungi gen normal (dominan), alel mutan tidak akan nyata.
Mengenai penguasaan yang tidak lengkap
Dominasi tidak lengkap ialah salah satu jenis interaksi gen, yang sering dijumpai di alam semula jadi. Dengan itu, alel resesif tidak sepenuhnya ditindas oleh yang dominan, dan sifat perantaraan baru muncul dalam fenotip. Contoh yang menonjol tentang penguasaan yang tidak lengkap ialah pewarnaan bunga kosmos. Jika anda menyeberangi tumbuhan merah dengan yang putih, maka pada generasi pertama pemisahan fenotip adalah seperti berikut: 1 (AA): 2 (Aa): 1 (aa). Iaitu, satu bunga akan menjadi merah, satu putih, dan dua merah jambu. Yang terakhir adalah contoh penguasaan yang tidak lengkap, kerana sifat dominan, merah, tidak sepenuhnya menindas yang resesif. Akibatnya, pengaruh kedua-dua gen dimanifestasikan dalam badan.
Penguasaan yang tidak lengkap adalah tipikal bukan sahaja untuk kosmea, tetapi juga untuk banyak bunga lain: snapdragon, tulip, carnation.
Penguasaan berlebihan
Dominasi berlebihan ialah sejenis interaksi gen yang menarik dan agak paradoks, di mana gen dominan dalam fenotip organisma heterozigot (BB) memanifestasikan dirinya dengan lebih hebat berbanding fenotip homozigot (BB). Penguasaan berlebihan tidak berlaku secara semula jadiselalunya sebagai penguasaan sepenuhnya. Contohnya ialah mutasi dalam gen HBB, yang mengurangkan risiko mendapat malaria.
Penguasaan bersama
Terdapat beberapa jenis interaksi gen lain yang menarik, dan salah satunya ialah dominasi bersama. Dalam kes ini, alel dominan tidak menutupi atau menindas alel resesif, dan kedua-dua sifat menampakkan diri pada tahap tertentu dalam fenotip.
Cara paling mudah untuk memahami fenomena penguasaan bersama ialah contoh bunga merah-putih rhododendron, atau keindahan malam. Pewarnaan ini diperoleh dengan menyeberangi bunga merah dan putih, dan walaupun pigmen merah dominan, ia tidak menenggelamkan alel yang bertanggungjawab untuk warna putih. Beginilah cara bunga dua warna yang luar biasa dengan genotip Aa diperoleh.
Contoh kodominan ialah mekanisme pewarisan kumpulan darah. Biarkan salah seorang ibu bapa mempunyai kumpulan darah kedua (IAIA), dan yang kedua mempunyai kumpulan darah ketiga (IВ IB), maka kanak-kanak itu akan mempunyai kumpulan keempat, yang bukan perantaraan antara kedua dan ketiga, dengan genotip IA IB.
