Sisältö
- Geeniekspressio
- Hallitsevat ja recessiiviset alleelit
- Kodin ja puolidominantit alleelit
- Epistaattiset suhteet
Soluilla on monia tehtäviä suorittaakseen, mutta mikään niistä ei ole tärkeämpi kuin proteiinien syntetisointi. Tämän toiminnan resepti on organismin deoksiribonukleiinihapossa, jonka se perii jokaiselta vanhemmalta. Seksuaalisesti lisääntyvien organismien solut sisältävät kaksi sovittua DNA-proteiinipakkausten sarjaa, kromosomeja. Geenit ovat kromosomisegmenttejä, jotka koodaavat proteiineja, ja pari vastaavia geenejä vanhemmilta, jotka tunnetaan nimellä alleelit, voivat olla vuorovaikutuksessa eri tavoin.
Geeniekspressio
Geenit toimivat templaaneina messenger-ribonukleiinihapon (mRNA) synteesille. Entsyymit transkriptoivat geenin DNA: n geneettistä tietoa mRNA-juosteisiin, jotka ohjaavat solun ribosomien suorittamaa proteiinisynteesiä. Ihmisillä on 23 paria kromosomeja, jotka sisältävät noin 20 000 geeniparia, mutta geenit muodostavat vain noin 2 prosenttia kromosomaalisista kiinteistöistä. Jokainen parin jäsen tai alleeli koodaa enemmän tai vähemmän samaa proteiinia, mutta tarkka koodaus voi vaihdella ja ekspressoida siten proteiinin eri versioita. Jotkut geenit ovat niin mutatoituneet, että niitä ei voida ekspressoida proteiineina.
Hallitsevat ja recessiiviset alleelit
Joissain tapauksissa hallitseva alleeli peittää recessiivisen kumppaninsa ilmentymisen. Esimerkiksi kasvi voi kantaa geenejä, jotka koodaavat joko punaisia tai valkoisia kukkia. Jos punainen geeni on hallitseva, jälkeläisillä voi olla valkoisia kukkia vain, jos se saa kaksi alleelia valkoista väriä varten. Puna- ja valkokukkaisten vanhempien risti tuottaa noin 75 prosenttia punakukkaisista jälkeläisistä ja 25 prosenttia valkokukkaisista jälkeläisistä. Valkoinen ominaisuus saattaa heijastaa mutaatiota, joka tekee kukasta kykenemättömän tuottamaan pigmenttiä.
Kodin ja puolidominantit alleelit
Jotkut piirteet heijastavat molempien alleelien yhtäläistä dominointia parissa. Tässä tilanteessa tuloksena oleva geeniekspressio tai fenotyyppi on kustakin alleelista syntetisoitujen eri proteiinien tuote. Oletetaan, että kasvilajien kukkaväri-alleelit ovat yhteisiä. Puna- ja valkokukkaisten vanhempien välinen risti tuottaa jälkeläisiä täplikäsillä punaisilla ja valkoisilla kukilla. Jos alleelit olisivat olleet epätäydellisesti hallitsevia tai puolidominantteja, jälkeläisillä olisi sekoitettu fenotyyppi, vaaleanpunaiset kukat, koska jälkeläisillä olisi vain yksi annos proteiinia, joka tuottaa punaista väriä.
Epistaattiset suhteet
Epistasis on vuorovaikutus kahden tai useamman erilaisen alleeliparin välillä, jotka yhdistyvät vaikuttamaan piirteen ilmentymiseen. Joskus yksi geeni peittää tai modifioi useiden geenien ilmentymistä. Tutkijat ovat esimerkiksi tunnistaneet kaksi erilaista geeniä, jotka auttavat määrittämään kanan kamman muodon, ruusukamman geenin ja hernekamman geenin. Jälkeläisten kammat osoittavat sekoituksen neljästä erilaisesta kampatyylista, jotka osoittavat, että kaksi alleeliparia ovat töissä. Alleriaalien väliset suhteet epistaattisessa ryhmässä voivat johtaa moniin erilaisiin fenotyyppeihin.