Co to jest dihybrydyzm?

Plik dihybrydyzm, W genetyce definiuje równoczesne badanie dwóch różnych cech dziedzicznych, a co za tym idzie, tych, których manifestacja zależy od dwóch różnych genów, nawet jeśli jest to ta sama postać.

Siedem cech, które analizował Mendel, było dla niego użytecznych w przedstawianiu teorii dziedziczenia postaci, ponieważ, między innymi, geny odpowiedzialne za ich manifestację miały kontrastujące allele, których fenotyp był łatwy do analizy, a każdy z nich określał wyrażenie jako pojedynczy postać.

Oznacza to, że były to cechy monogeniczne, których stan hybrydowy (monohybrydy) pozwolił określić relacje dominacji / recesywności między allelami tego pojedynczego genu..

Kiedy Mendel przeanalizował wspólne dziedziczenie dwóch różnych postaci, postąpił tak samo, jak z pojedynczymi postaciami. Otrzymał podwójne hybrydy (dihybrydy), które pozwoliły mu sprawdzić:

• Że każdy przestrzegał niezależnej segregacji, którą zaobserwował w krzyżach monohybrydowych.
• Ponadto w krzyżówkach dwuhybrydowych manifestacja każdego znaku była niezależna od fenotypowej manifestacji drugiego. Oznacza to, że ich czynniki dziedziczenia, czymkolwiek były, były rozdzielane niezależnie.

Teraz wiemy, że dziedziczenie znaków jest nieco bardziej złożone niż to, co zaobserwował Mendel, ale także, że w swoich podstawach Mendel był całkowicie poprawny..

Późniejszy rozwój genetyki pozwolił wykazać, że krzyżówki dwuhybrydowe i ich analiza (dihybrydyzm), jak początkowo był w stanie wykazać Bateson, mogą być niewyczerpanym źródłem odkryć w tej potężnej i rodzącej się nauce XX wieku..

Dzięki ich sprytnemu wykorzystaniu byli w stanie dać genetykowi nieco jaśniejszy obraz zachowania i natury genów..

Indeks artykułów

• 1 Dihybrydowe krzyże różnych postaci
• 2 Alternatywne fenotypowe przejawy krzyżówek dwuhybrydowych
• 3 Trochę więcej epistazy
• 4 Odnośniki

Dihybrydowe krzyże różnych postaci

Jeśli przeanalizujemy produkty krzyża monohybrydowego Aa X Aa, możemy zauważyć, że jest to równoznaczne z opracowaniem niezwykłego produktu (DO+do)^dwa= AA + 2Aa + aa.

Wyrażenie po lewej stronie obejmuje dwa typy gamet, które może wytworzyć jedno z rodziców heterozygotycznych pod względem genu DO/do; poprzez podniesienie do kwadratu wskazujemy, że oboje rodzice mają identyczną budowę dla badanego genu [to znaczy jest to krzyżówka monohybrydowa (DO+do) X (DO+do)].

Wyrażenie po prawej stronie podaje nam genotypy (a zatem fenotypy są wywnioskowane) i oczekiwane proporcje wynikające ze skrzyżowania.

Stąd bezpośrednio obserwujemy proporcje genotypowe wyprowadzone z pierwszego prawa (1: 2: 1), a także wyjaśniane przez nie proporcje fenotypowe (1AA+dwaAa= 3DO_ za każde 1aa, lub stosunek fenotypowy 3: 1).

Jeśli teraz rozważymy krzyż, aby przeanalizować dziedziczenie genu b, wyrażenia i proporcje będą takie same; w rzeczywistości tak będzie w przypadku każdego genu. Zatem w krzyżówce dwuhybrydowej faktycznie mamy rozwój produktów (DO+do)^dwa X (b+b)^dwa.

Albo co jest tym samym, jeśli krzyżówka dwuhybrydowa obejmuje dwa geny, które uczestniczą w dziedziczeniu dwóch niepowiązanych ze sobą postaci, proporcje fenotypowe będą takie, jak przewiduje drugie prawo: (3DO_: 1aa) X (3b_: 1kochanie) = 9DO_b_: 3DO_kochanie: 3aaB_: 1aabb).

Te oczywiście wywodzą się z uporządkowanych proporcji genotypu 4: 2: 2: 2: 2: 1: 1: 1: 1 wynikających z iloczynu (DO+do)^dwa X (b+b)^dwa= (AA + 2Aa + aa) X (nocleg ze śniadaniem + dwaNocleg ze śniadaniem + kochanie).

Zachęcamy do samodzielnego przekonania się i przeanalizowania teraz, co się dzieje, gdy proporcje fenotypowe 9: 3: 3: 1 krzyżówki dwuhybrydowej „odbiegają” od tych jasnych i przewidywalnych zależności matematycznych, które wyjaśniają niezależne dziedziczenie dwóch zakodowanych znaków. By różne geny.

Alternatywne fenotypowe przejawy krzyżówek dwuhybrydowych

Istnieją dwa główne sposoby, w jakie krzyżówki dwuhybrydowe odbiegają od tego, co jest „oczekiwane”. Pierwsza to ta, w której analizujemy wspólne dziedziczenie dwóch różnych postaci, ale proporcje fenotypowe obserwowane u potomstwa dają wyraźną przewagę przejawianiu się fenotypów rodzicielskich..

Najprawdopodobniej jest to przypadek połączonych genów. Oznacza to, że dwa analizowane geny, chociaż znajdują się w różnych loci, są tak blisko siebie fizycznie, że mają tendencję do dziedziczenia razem i, oczywiście, nie są dystrybuowane niezależnie..

Druga okoliczność, również dość powszechna, wynika z faktu, że niewielka mniejszość cech dziedzicznych jest monogeniczna..

Wręcz przeciwnie, w przejawianiu większości cech dziedzicznych uczestniczą więcej niż dwa geny..

Z tego powodu zawsze jest możliwe, że interakcje genetyczne, które są ustalane między genami uczestniczącymi w przejawianiu się jednego charakteru, są złożone i wykraczają poza prosty związek dominacji lub recesywności, jak obserwuje się w związkach allelicznych typowych dla cech monogenicznych.

Na przykład, w przejawianiu się cechy, około czterech enzymów może uczestniczyć w określonej kolejności, dając początek końcowemu produktowi odpowiedzialnemu za fenotypową manifestację dzikiego fenotypu..

Analiza, która pozwala zidentyfikować liczbę genów z różnych loci, które uczestniczą w manifestacji cechy genetycznej, a także kolejność, w jakiej działają, nazywa się analizą epistazy i jest prawdopodobnie tą, która najczęściej definiuje to, co my nazywamy analizą genetyczną w jej najbardziej klasycznym sensie.

Trochę więcej epistazy

Na końcu tego posta przedstawiono proporcje fenotypowe obserwowane w najczęstszych przypadkach epistazy - i to tylko z uwzględnieniem krzyżówek dwuhybrydowych..

Zwiększając liczbę genów, które uczestniczą w przejawianiu się tej samej cechy, oczywiście zwiększa się złożoność interakcji genów i ich interpretacji..

Ponadto, co z kolei można przyjąć jako złotą zasadę prawidłowej diagnozy oddziaływań epistatycznych, można zweryfikować pojawienie się nowych fenotypów nieobecnych w pokoleniu rodzicielskim..

Wreszcie, oprócz umożliwienia analizy pojawiania się nowych fenotypów i ich proporcji, analiza epistazy pozwala również określić hierarchiczny porządek, w jakim różne geny i ich produkty muszą przejawiać się na danej ścieżce, aby uwzględnić związany z nimi fenotyp..

Najbardziej podstawowy lub wczesny gen manifestacyjny jest epistatyczny nad wszystkimi innymi, ponieważ bez jego produktu lub działania, na przykład, osoby poniżej niego nie będą w stanie wyrazić siebie, co w związku z tym będzie dla niego hipostatyczne..

Gen / produkt na trzecim miejscu w hierarchii będzie hipostatyczny w stosunku do pierwszych dwóch i epistatyczny w stosunku do wszystkich pozostałych pozostających na tym szlaku ekspresji genów..

Bibliografia

1. Bateson, W. (1909). Zasady dziedziczenia Mendla. Cambridge University Press. Cambridge, Wielka Brytania.
2. Brooker, R. J. (2017). Genetyka: analiza i zasady. McGraw-Hill Higher Education, Nowy Jork, NY, USA.
3. Cordell, H. (2002). Epistaza: co to znaczy, czego nie oznacza i statystyczne metody wykrywania tego u ludzi. Human Molecular Genetics, 11: 2463–2468.
4. Goodenough, U. W. (1984) Genetics. W. B. Saunders Co. Ltd, Pkiladelphia, PA, USA.
5. Griffiths, A. J. F., Wessler, R., Carroll, S. B., Doebley, J. (2015). Wprowadzenie do analizy genetycznej (11^th red.). Nowy Jork: W. H. Freeman, Nowy Jork, NY, USA.