Czym jest dihybrydyzm?

Dihibridismo, w genetyce, definiuje równoczesne badanie dwóch dziedzicznych charakterów, odmiennych i, w konsekwencji, tych innych, których manifestacja zależy od dwóch różnych genów, chociaż jest to ten sam charakter

Siedem cech analizowanych przez Mendla było użytecznych w formułowaniu jego teorii dziedziczenia postaci, ponieważ, między innymi, geny odpowiedzialne za ich manifestację miały kontrastujące allele, których fenotyp był łatwy do analizy i ponieważ każdy z nich określał ekspresję jednej postaci.

Oznacza to, że były to cechy monogeniczne, których warunek hybrydowy (monohybrydowy) pozwolił określić zależności dominacji / recesywności między allelami tego pojedynczego genu.

Kiedy Mendel analizował wspólne dziedzictwo dwóch różnych postaci, postępował tak, jak robił to z prostymi postaciami. Otrzymał podwójne hybrydy (dihybrydy), które pozwoliły mu sprawdzić:

• Że każdy z nich przestrzegał niezależnej segregacji, którą zaobserwował w przejściach jednofazowych.
• Że dodatkowo w przejściach dihíbridos manifestacja każdego charakteru była niezależna od fenotypowej manifestacji drugiego. Oznacza to, że ich czynniki dziedziczenia, niezależnie od tego, czym były, były dystrybuowane niezależnie.

Teraz wiemy, że dziedziczenie postaci jest nieco bardziej złożone niż to, co zaobserwował Mendel, ale także, że w jego fundamentach Mendel miał całkowitą rację.

Późniejszy rozwój genetyki pozwolił zademonstrować, że przejścia dihíbridos i ich analiza (dihibridismo), jak Bateson mógł wykazać na początku, mogą być niewyczerpanym źródłem odkryć w tej potężnej i rodzącej się nauce XX wieku.

Dzięki inteligentnemu zatrudnieniu mogą dać genetykowi nieco jaśniejsze wyobrażenie o zachowaniu i naturze genów.

Dihybrid skrzyżowania różnych znaków

Jeśli przeanalizujemy produkty monohybrydowego złącza Aa X Aa, możemy zauważyć, że jest ono równe rozwojowi niezwykłego produktu ( A + a ) 2 = AA + 2Aa + aa .

Wyrażenie po lewej zawiera dwa typy gamet, które mogą być wytwarzane przez jednego z heterozygotycznych rodziców dla genu A / a; podczas kwadratu wskazujemy, że oboje rodzice mają identyczną konstytucję dla badanego genu [to jest krzyż monohybrydowy ( A + a ) X ( A + a )].

Wyrażenie po prawej stronie podaje nam genotypy (a zatem fenotypy są wydedukowane) i oczekiwane proporcje pochodzące z krzyżowania.

Stąd możemy bezpośrednio obserwować proporcje genotypowe wyprowadzone z pierwszego prawa (1: 2: 1), jak również proporcje fenotypowe wyjaśnione przez niego (1 AA +2 Aa = 3 A _ na każdy 1 aa lub stosunek fenotypowy 3 : 1).

Jeśli rozważymy krzyż do analizy dziedziczenia genu B, wyrażenia i proporcje będą takie same; w rzeczywistości będzie tak dla każdego genu. Dlatego w krzyżowaniu dihíbrido naprawdę rozwijamy produkty ( A + a ) 2 X ( B + b ) 2.

Albo, co jest tym samym, jeśli krzyżowanie dihybrydowe obejmuje dwa geny, które uczestniczą w dziedziczeniu dwóch niepowiązanych znaków, proporcje fenotypowe będą takie, jak przewiduje drugie prawo: (3 A _: 1 aa ) X (3 B _: 1 bb ) = 9 A _ B _: 3 A _ bb : 3 aaB _: 1 aabb ).

Te oczywiście wynikają z uporządkowanych proporcji genotypowych 4: 2: 2: 2: 2: 1: 1: 1: 1, które są uzyskiwane w wyniku iloczynu ( A + a ) 2 X ( B + b ) 2 = ( AA + 2Aa + aa ) X ( BB + 2 Bb + bb ).

Zachęcamy was, abyście sami sprawdzili, co teraz się dzieje, gdy proporcje fenotypowe 9: 3: 3: 1 krzyża dihybrydowego „odbiegają” od tych jasnych i przewidywalnych relacji matematycznych, które wyjaśniają niezależne dziedziczenie dwóch kodowanych znaków przez różne geny.

Alternatywne przejawy fenotypowe skrzyżowań dihybrydowych

Istnieją dwa główne sposoby, w jakie przejścia dihybrydowe odchodzą od „oczekiwanych”. Pierwszym jest to, w którym analizujemy wspólne dziedzictwo dwóch odrębnych znaków, ale proporcje fenotypowe obserwowane u potomstwa dają wyraźną przewagę przejawom fenotypów rodzicielskich.

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

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

Wręcz przeciwnie, w przejawach większości dziedzicznych postaci uczestniczy więcej niż dwa geny.

Z tego powodu zawsze istnieje możliwość, że interakcje genów ustanowione między genami, które uczestniczą w manifestacji pojedynczego charakteru, są złożone i wykraczają poza zwykły związek dominacji lub recesywności obserwowany w związkach alleliczny typowy dla cech monogenicznych.

Na przykład, w przejawie postaci może uczestniczyć cztery enzymy w określonej kolejności, aby dać produkt końcowy odpowiedzialny za fenotypową manifestację dzikiego fenotypu.

Analiza, która pozwala zidentyfikować liczbę genów różnych loci, które uczestniczą w manifestacji cechy genetycznej, a także kolejność, w jakiej działają, nazywana jest analizą epistazy i jest prawdopodobnie tą, która najczęściej określa to, co nazywamy analizą genetyczną w jego najbardziej klasycznym znaczeniu.

Trochę więcej epistazy

Pod koniec tego wpisu przedstawiono proporcje fenotypowe obserwowane w najczęstszych przypadkach epistazy - i to tylko biorąc pod uwagę skrzyżowania dihybrydowe.

Zwiększając liczbę genów zaangażowanych w manifestację tego samego charakteru, oczywiście zwiększa złożoność interakcji genów i ich interpretację.

Ponadto, co z kolei można uznać za złoty standard prawidłowej diagnozy interakcji epistatycznych, można zweryfikować pojawienie się nowych fenotypów nieobecnych w pokoleniu rodzicielskim.

Wreszcie, oprócz umożliwienia analizy pojawienia się nowych fenotypów i ich proporcji, analiza epistazy pozwala również określić hierarchiczną kolejność, w jakiej różne geny i ich produkty muszą się manifestować w określony sposób, aby uwzględnić fenotyp z nimi związany.

Gen bardziej podstawowej lub wczesnej manifestacji ma charakter epistatyczny w stosunku do wszystkich innych, ponieważ bez jego produktu lub działania, na przykład, te, które znajdują się poniżej niego, które będą w związku z tym hipostatyczne, nie mogą być wyrażone.

Trzeci gen / produkt w hierarchii będzie hipostatyczny do pierwszych dwóch i epistatyczny dla wszystkich pozostałych w tej ścieżce ekspresji genu.