Et dominerende gen er et ansvar, der definerer de "dominerende" karakteristika for fænotypen hos individer. Udtrykket "fænotype" svarer til sættet med alle de egenskaber, der kan observeres, måles og kvantificeres i en levende organisme. Det karakteristiske udtrykt fra et dominerende gen vil være det, der hyppigst kan observeres i en given population.
For eksempel stammer mørkebrun pels fra ekspressionen af et dominerende gen i grizzlybjørnepopulationer, mens rødlig pels stammer fra ekspressionen af et recessivt gen. Derfor er det meget mere almindeligt at observere individer med brun pels end rødlig farve i bjørnepopulationer.
Eksempel på dominerende gener: den mørkebrune pels fra en Grizzly bjørn (Kilde: Gregory "Slobirdr" Smith via Wikimedia Commons)
Udtrykket "dominerende" blev brugt for første gang i forbindelse med klassificeringen af fænotyper af munken Gregor Mendel i 1856 i beskrivelsen af sit arbejde med ærterplanter. Mendel er kendt som far til moderne genetik.
Mendel bestemte, at den lilla fænotype i ærteblomster var dominerende i forhold til den hvide fænotype. Dette observerede han, da han lavede krydser af lillablomsterede ærplanter med hvidblomstrede planter.
Hvad Mendel ikke kunne bestemme, var, at denne dominerende lilla fænotype skyldtes at være afledt af et dominerende gen.
Genetiske principper
Mendel observerede i sine eksperimenter, at fænotyper blev transmitteret af "faktorer", der blev fundet parvis i hvert individ. Disse "faktorer" er nu kendt som gener, der kan være dominerende eller recessive.
Gener er de grundlæggende enheder i arvelighed. Før vores tid blev ordet "gen" brugt til at henvise til et DNA-segment, der indeholdt den information, der var nødvendig for at kode et protein. Imidlertid vides det i dag, at det er meget mere end det.
I Mendels eksperimenter bar den ene af de planter, der fungerede som forælder, to dominerende gener, mens den anden plante, som den krydste med, havde to recessive gener; med andre ord, Mendel arbejdede med dominerende og recessive homozygote (homo = lige) planter.
Da denne forsker kørte forældrene og fik den første generation (F1), var alle de resulterende planter heterozygote (hetero = forskellige), det vil sige, hver enkelt person arvet et gen fra hver type af forældrene, en dominerende og en recessiv..
Imidlertid havde alle planter, der tilhørte F1-befolkningen lilla blomster, som i dag vides at skyldes dominansen af lilla over hvidt.
Dette fænomen "dominans" blev fortolket af Gregor Mendel som at udtrykket af en af de afgørende "faktorer" i fænotypen maskerede udtrykket af den anden.
Undersøgelsesmetoder
I øjeblikket består metoden til at studere dominerende gener ved at lave kryds mellem individer af den samme art, da gener efter arendelovene fra Mendel kan generere alternative former, der påvirker fænotypen.
Mendel kaldte de alternative former for et gen (for hver morfologisk karakter) " alleler." Alleler kan konfigurere farven på blomster, formen på frøene, formen på bladene, farven på en grizzlybjørns pels og endda øjenes farve hos mennesker (såvel som mange andre egenskaber, som vi ikke kan se.).
Hos mennesker og de fleste dyr kontrolleres hver egenskab, der overføres gennem arv, af to alleler, da de er diploide organismer. Den diploide tilstand er, at alle celler har to sæt autosomale kromosomer.
Kromosomer er strukturer af protein og nukleinsyrer, hvor de fleste af de genetiske oplysninger om individer findes. Dette er stærkt organiserede strukturer og ses kun klart defineret under cellemitose (opdeling).
De individer, der reproducerer sig i en population, fungerer som "køretøjer", der "foreviger" de forskellige alleler (dominerende og recessive gener), der kan findes på kromosomerne i denne population.
Faktorer, der påvirker genetisk dominans
Ikke alle træk, der afhænger af dominerende gener, følger nøjagtigt det arvemønster, som Mendel opdagede. Mange gener udviser ufuldstændig dominans, hvilket betyder, at i heterozygote individer med disse gener er den afledte fænotype mellemliggende.
Et eksempel på dette er nelliker. Nelliker, der har to gener til farven hvid, udtrykker farven hvid. Nellikerne, der bærer generne for farven hvid og for farven rød, udtrykker imidlertid en farve, der er afledt af begge alleler, dvs. de er lyserøde.
Et eksempel på ufuldstændig dominans (Kilde: Sciencia58 via Wikimedia Commons)
En anden meget hyppig variation er genetisk kodominans. Når et individ er heterozygot (besidder et recessivt gen og et dominerende gen), udtrykker han de træk, der stammer fra begge gener.
Sådan er tilfældet med blodgrupper hos mennesker. Gener til blodtype O er recessive, gener for blodtype A og B er kodominante. Derfor er A- og B-generne dominerende i forhold til type O-genet.
Således har en person, der arver alleler af A og alleler af B, en blodgruppe af type AB.
eksempler
Generelt er fænotypeproduktet af de dominerende gener dobbelt så hyppigere end fænotyperne af de recessive gener, da vi når vi analyserer de fænotype træk som et enkelt gen, opnår vi at:
Dominant gen + Dominant gen = Dominant fænotype
Dominant gen + Recessivt gen = Dominant fænotype
Recessivt gen + Recessivt gen = Recessiv fænotype
Imidlertid kan recessive gener være til stede i en population med meget høje frekvenser.
Øjenfarve er et eksempel på dominerende og recessive gener. Mennesker med en letøjet fænotype er produktet af recessive gener, mens mennesker med en mørkeøjnefænotype er produktet af dominerende gener.
I Skandinavien har de fleste mennesker lyse øjne, så vi siger da, at recessive gener for lette øjne er meget hyppigere og almindelige end dominerende gener for mørk øjenfarve.
Dominante alleler er ikke bedre end recessive alleler, men disse kan have konsekvenser for individers egnethed (reproduktiv effektivitet).
Referencer
- Anreiter, I., Sokolowski, HM, & Sokolowski, MB (2018). Gen - miljøsamspil og individuelle adfærdsforskelle. Sind, hjerne og uddannelse, 12 (4), 200-211.
- Griffiths, AJ, Miller, JH, Suzuki, DT, Lewontin, RC, & Gelbart, WM (2000). Mendels eksperimenter. I en introduktion til genetisk analyse. 7. udgave. WH Freeman.
- Herrera - Estrella, L., De Block, M., Messens, EHJP, Hernalsteens, JP, Van Montagu, M., & Schell, J. (1983). Kimæriske gener som dominerende selekterbare markører i planteceller. EMBO-tidsskriftet, 2 (6), 987-995.
- Mendel, G. (2015). Eksperimenter i en klosterhave. Amerikansk zoolog, 26 (3), 749-752.
- Nakagawa, Y., & Yanagishima, N. (1981). Resessive og dominerende gener, der kontrollerer inducerbar seksuel agglutinabilitet i Saccharomyces cerevisiae. Molekylær og generel genetik MGG, 183 (3), 459-462