Definicja i typy alleli

Allele to różne warianty lub alternatywne formy, w których może wystąpić gen. Każdy allel może objawiać się jako inny fenotyp, taki jak kolor oczu lub grupy krwi.

W chromosomach geny znajdują się w regionach fizycznych zwanych locus. W organizmach przedstawiających dwie gry chromosomy (diploidalne) allele znajdują się w tym samym locus.

Brązowy kolor oka jest związany z dominującym allelem. Źródło: Pixabay.com

Allele mogą być dominujące lub recesywne, w zależności od ich zachowania w heterozygotycznym ciele. Jeśli jesteśmy w pełnym przypadku dominacji, dominujący allel zostanie wyrażony w fenotypie, podczas gdy allel recesywny zostanie przyćmiony.

Badanie częstotliwości allelicznych w populacjach miało atrakcję w dziedzinie biologii ewolucyjnej.

[TOC]

Definicja alleli

Materiał genetyczny jest podzielony na geny, które są segmentami DNA, które określają cechy fenotypowe. W przypadku dwóch identycznych gier chromosomów, organizmy diploidalne mają dwie kopie każdego genu, zwane allelami, znajdującymi się w tej samej pozycji par identycznych chromosomów lub homologicznych.

Allele zwykle różnią się sekwencją zasad azotu DNA. Nawet jeśli są małe, różnice te mogą powodować oczywiste różnice fenotypowe. Na przykład zmieniają kolor włosów i oczu. Mogą nawet powodować choroby dziedziczne.

Lokalizacja alleli

Godną uwagi cechą roślin i zwierząt jest rozmnażanie płciowe. To implikuje produkcję gamet kobiet i męskich. Gamety żeńskie znajdują się w jajnikach. W roślinach męskie gamety znajdują się w pyłku. U zwierząt, na nasieniu

Materiał genetyczny lub DNA znajduje się w chromosomach, które są wydłużonymi strukturami wewnątrz komórek.

Może ci służyć: genetyka kryminalistyczna: historia, obiekt studiów, metodologia

Rośliny i zwierzęta mają dwie lub więcej identycznych gier chromosomów, jedno z nich z męskiej gamety i druga z żeńskiej gamety, która dała im pochodzenie poprzez zapłodnienie. Zatem allele znajdują się w DNA, wewnątrz rdzenia komórkowego.

Odkrycie alleli

W 1865 r. W austriackim klasztorze, Monk Gregorio Mendel (1822-1884), eksperymentował z krzyżami roślin chłopskich. Poprzez analizę proporcji roślin o nasionach o różnych cechach odkrył trzy podstawowe prawa dziedziczenia genetycznego, które noszą jego imię.

W czasach Mendla nic nie wiadomo o genach. Dlatego Mendel zaproponował, aby rośliny przekazały pewien rodzaj materii na swoje potomstwo. Obecnie „materia” jest znana jako allele. Praca Mendla pozostała niezauważona, dopóki Hugo de Vries, holenderski botanik, rozpowszechnił go w 1900 roku.

Współczesna biologia opiera się na trzech podstawowych filarach. Pierwszy to dwumianowy system nomenklatury Carlosa Linneo (1707-1778) zaproponowany w jego pracy Systema naturae (1758). Drugi to teoria ewolucji Carlosa Darwina (1809–1892), zaproponowana w jego pracy Pochodzenie gatunków (1859). Drugi to dzieło Mendla.

Rodzaje alleli

Każda para alleli reprezentuje genotyp. Genotypy są homozygotyczne, jeśli oba allele są identyczne i heterozygotyczne, jeśli są różne. Gdy allele są różne, jeden z nich może być dominujący, a kolejna recesywna, dominująca cechy fenotypowe określone przez dominujące.

Różnice w allelach DNA niekoniecznie przekładają się na zmiany fenotypowe. Również allele mogą być dominujące, zarówno wpływające na fenotyp o równej intensywności, ale inaczej. Ponadto na charakterystykę fenotypową może mieć wpływ więcej niż kilka alleli.

Może ci służyć: genotyp: charakterystyka, standard reakcji, determinacja

Rekombinacja

Wygląd w następnym pokoleniu różnych genotypów lub kombinacji alleli nazywa się rekombinacją. Działając na dużej liczbie genów, proces ten powoduje zmienność genetyczną, co pozwala każdemu wytworzone przez reprodukcję płciowe na genetycznie unikalne.

Zmienność fenotypowa spowodowana rekombinacją jest niezbędna dla populacji roślin i zwierząt do dostosowania się do ich naturalnego środowiska. To środowisko jest zmienne zarówno w przestrzeni, jak i czasie. Rekombinacja zapewnia, że ​​zawsze są osoby dobrze przystosowane do warunków każdego miejsca i chwili.

Częstotliwość alleli

Odsetek genotypów kilku alleli w populacji wynosi  P² + 2PQ + Q² = 1, gdzie P² reprezentuje ułamek homozygotycznych osób dla pierwszego allelu, 2PQ ułamek heterozygotycznych i Q² Ułamek homozygotycznych osób dla drugiego allelu. To matematyczne wyrażenie jest znane jako prawo Hardy'ego-Weinberga.

Dlaczego zmieniają się częstotliwości alleliczne?

W świetle genetyki populacji definicja ewolucji implikuje zmianę częstotliwości allelicznych w czasie.

Częstotliwość alleli w jednej populacji zmienia się z pokolenia na drugą ze względu na naturalną lub losową selekcję. Jest to znane jako mikroewolucja. Mikroewolucja przez długi czas może prowadzić do makroewolucji lub pojawienia się nowych gatunków. Losowa mikroewolucja powoduje dryf genetyczny.

W małych populacjach częstotliwość allelu można zwiększyć lub zmniejszyć z pokolenia na drugie przypadek. Jeśli zmiana kierunku jest powtarzana u kolejnych pokoleń, wszyscy członkowie populacji mogą stać się homozygotyczni dla danych alleli.

Może ci służyć: monohbridismo: co polega na tym, co polega na rozwiązywaniu ćwiczeń

Kiedy niewielka liczba osób kolonizuje nowe terytorium, nosi ze sobą częstotliwość alleli, które przypadkiem mogą być różni się od częstotliwości pierwotnej populacji. To jest znane jako Efekt założycielski. W połączeniu z dryfem genetycznym, może powodować utratę lub utrwalenie niektórych alleli tylko przypadkiem. 

Allele i choroby

Albinizm, mukowiscydoza i fenylocetonuria, należy odziedziczyć dwa recesywne allele dla tego samego genu. Jeśli wadliwy allel zostanie znaleziony w chromosomie X, jak w przypadku ślepoty na zielony kolor i zespół kruchego chromosomu X, choroba wpływa tylko na płeć męską.

Inne choroby, takie jak pseudoakondoplastyczne pseudoizm i zespół Huntingtona, są przedstawiane, gdy jednostka dziedziczy dominujący allel. Oznacza to, że warunki patologiczne mogą wystąpić jako allele dominujące lub recesywne.

Bibliografia

1. Edelson, e. 1999. Gregor Mendel i korzenie genetyki. Oxford University Press, Nowy Jork.
2. Freeman, s., Herron, J. C. 1998. Analiza ewolucyjna. Pearson Prentice and Hall, Upper Saddle River, New Jersey.
3. Griffiths, a. J. F., Suzuki, zm. T., Miller, J. H., Lewontin, r. C., Gelbart, w. M. 2000. Wprowadzenie do analizy genetycznej. W. H. Freeman & Co., Nowy Jork.
4. Hapgood, f. 1979. Dlaczego mężczyźni istnieją - dochodzenie w sprawie ewolucji seksu. William Morrow and Company, Nowy Jork.
5. Klug, w. S., Cummings, m. R., Spencer, c. DO. 2006. Pojęcia genetyki. Pearson Prentice and Hall, Upper Saddle River, New Jersey.
6. Mange, E. J., Mange, a. P. 1999. Podstawowa ludzka genetyka. Sinauer Associates, Sunderland, Massachusetts.
7. Mayr, e. 2001. Czym jest ewolucja? Orion Books, Londyn.
8. Robinson, t. R. 2010. Genetyka dla manekinów. Wiley, Hoboken, New Jersey.