Genetisk adskillelse: hvad det er, karakteristika og eksempler

Levende væsener vedtager to typer basale vitale strategier for opfattelsen af ​​afkom: aseksuel og seksuel reproduktion.

I aseksuel reproduktion giver en celle eller en gruppe celler fra en forældreorganisme et andet funktionelt individ, genetisk lig med sin far eller mor. Dette opnås gennem todelt, spirende, polyembryoni, parthenogenese og andre komplekse processer.

På den anden side er der i seksuel reproduktion individer af to køn inden for en art: mænd og kvinder. Begge producerer kønsceller med halvdelen af ​​den genetiske information fra resten af ​​cellerne (de er haploide), og når de sættes sammen, giver de anledning til en zygote, der genvinder sit normale kromosomale antal (diploidy). Denne proces er meget dyrere end den foregående, men den har en række fordele, der forklarer evolution i sig selv.

I aseksuel reproduktion er alle efterkommere lig med forældrenes organisme. På den anden side har hvert barn i seksuel forskellig genetisk sammensætning, da halvdelen af ​​dets kromosomer er moderlige og den anden halvdel er fædre. På grund af crossover, kromosomale permutationer og andre processer, der finder sted under meiose, er ingen søn den samme som sin bror (medmindre de er tvillinger). Dernæst fortæller vi dig, hvad det har at gøre med

genetisk adskillelse med alle disse vilkår.

• Relateret artikel: "DNA-oversættelse: hvad er det, og hvad er dets faser"

Hvad er genetisk adskillelse?

Hvis du har været interesseret i genetik på et eller andet tidspunkt i dit liv, lyder det sikkert kendt for dig Gregor mendel. Denne augustinske broder, katolske og naturalist, formuleret takket være hans eksperimenter med ærter (Pisum sativum) de mere end velkendte Mendels love, offentliggjort mellem 1865 og 1866. Desværre begyndte disse dokumenter først at blive fremtrædende inden for videnskabelig kultur før 1900, da Mendel allerede var død.

For sin del udtrykket "genetisk segregering" henviser til fordelingen af ​​gener fra forældre til børn under meiosedet vil sige årsagen til genomet, der stammer fra afkom efter forening af forskellige forældre. For at eksemplificere mekanismerne til gensegregering vil det være til stor hjælp kort at gennemgå Mendels tre love, og derfor har vi nævnt hans figur specielt.

Da vi skal fordybe os i Mendels verden, må vi lægge nogle grundlæggende. For det første skal det bemærkes, at vi vil fokusere på diploide væsener, dvs. dyr og planter, der i deres kerne præsenterer to sæt homologe kromosomer af hver type (2n). Hvis mennesket har 46 kromosomer i hver celle, kommer 23 fra moderen og 23 fra faderen.

Inden for hvert kromosom er der en række ordnede DNA-sekvenser, der har den information, der er nødvendig for at syntetisere proteiner eller RNA: gener. På den anden side kan hvert gen have forskellige "former", der afhænger af nukleotidsekvensen, der kaldes alleler. Da vi har to kromosomer af hver type i vores cellekerner, hævder vi, at vi også har to alleler til hvert gen.

En specifik allel kan ifølge typisk mendelsk genetik være dominerende (A) eller recessiv (a). Dominante alleler er dem, der udtrykkes uafhængigt af deres partner (AA eller Aa), mens recessive alleler kræver, at begge alleler er ens for det samme gen (aa). For et givet gen kan et individ være homozygotisk dominerende (AA), homozygot recessivt (aa) eller heterozygot (Aa). I sidstnævnte tilfælde udtrykkes det dominerende træk (A), og det andet maskeres (a).

Med disse ideer i tankerne kan vi kun afklare det genotypen er det sæt genetiske oplysninger i form af DNA, der bæres af et specifikt levende væsenmens fænotypen er den del af dette genom, der udtrykkes på det synlige niveau.

På dette tidspunkt skal det understreges, at fænotypen er et produkt af miljøet og generne, så genomet forklarer ikke altid fuldt ud eksterne træk. Lad os nu se på Mendels love.

Fænotype: genotype + miljø

1. Ensartethedsprincip (1. generation)

Lad os tage et fiktivt eksempel, der afviger lidt fra de typiske mandeliske ærtefrø. Forestil dig med et øjeblik, at en fugleart i sit genom har COL1-genet, som koder for fjerens farvning.

Til gengæld har dette gen to varianter: COL1A og COL1a. Den første allel (A) er dominerende og manifesterer sig på fænotypeniveau med en rød nuance, mens den anden (a) er recessiv og manifesterer sig med en gul farve.

I henhold til ensartethedsprincippet, hvis to homozygote forældre kommer sammen (den ene har de to AA-alleler og den anden de to aa-alleler), vil alle børn være heterozygote (Aa) for det gen uden undtagelse. Således vil en af ​​forældrene være rød (AA), den anden vil være gul (aa), og alle afkom vil også være røde (Aa), da det røde træk er overlejret på det gule.

• Du kan være interesseret i: "Kromosomer: hvad er de, egenskaber og hvordan de fungerer"

2. Adskillelsesprincip (anden generation)

Lad os nu se, hvad der sker, hvis denne røde generation (Aa) gengives blandt den. Først anvender vi formlen og derefter forklarer vi resultatet:

Aa x Aa = ¼ AA, ¼ Aa, ¼ Aa, ¼ aa

Baseret på disse værdier, hvis to heterozygoter krydser for et givet gen, 1 ud af 4 hvalpe vil være homozygote dominerende, 2 ud af 4 vil være heterozygote og 1 ud af 4 vil være homozygote recessive.

Hvis vi går tilbage til vores eksempel, vil vi se, at tre ud af fire røde børn kommer ud af to parrede røde forældre også (Aa og AA), men en af ​​dem genvinder den gule fænotype (aa), som blev maskeret i generationen Tidligere.

Således fordeles frekvensen af ​​det røde træk i populationen i et forhold på 3: 1. Med denne meget grundlæggende statistiske slutning er det vist, at forældrenes alleler udskilles under produktion af kønsceller ved meiotisk celledeling.

3. Uafhængigt transmissionsprincip (3. generation)

For at se hvordan alleler fordeles, hvis vi krydser medlemmer af tredje generation blandt dem, har vi brug for en tabel med i alt 16 mellemrum, da hver variant (AA, Aa, Aa og aa) kan gengives med et hvilket som helst af de andre (4x4: 16).

Vi vil ikke fokusere på disse resultater, da det fra det foregående eksempel er blevet klart for os, at det dominerende røde træk er det, der vil sejre i farven på vores fugles fjer.

Under alle omstændigheder er vi interesserede i at redde en idé om princippet om uafhængig transmission: forskellige træk kodet af forskellige gener nedarves uafhængigtMed andre ord behøver arvemønsteret for "fjerfarve" -trækket, som vi har vist dig, ikke at påvirke karakteren "næbstørrelse". Dette gælder kun gener, der er på forskellige kromosomer eller i betydelige afstande inden for det samme kromosom.

Begrænsningerne ved genetisk segregationspostulationer

Selvom disse love lagde grundlaget for det, vi nu kender som genetisk arv (og derfor genetik molekylære og alle aspekter af disciplinen), er det nødvendigt at erkende, at de kommer lidt kort efter at have opnået visse viden.

For eksempel, Disse applikationer tager ikke højde for miljøets indvirkning på fænotypen (prøveens ydre udseende) og genotypen (dens genom). Hvis vores fugles fjer falmer ved hjælp af solens stråler (noget uden nogen bare for eksempel) er det muligt, at fænotypen af ​​røde fugle bliver orange, ikke Rød. På trods af at det er prøver med AA- eller Aa-alleler til COL1-genet, ændrer miljøet det ydre og synlige.

Det er også muligt, at fjerens farve er kodet af interaktionen mellem flere gener, såsom COL1, COL2, COL3 og COL4. Forestil dig desuden, at en af ​​dem har en større overvægt over resten og er mere afgørende for den endelige fænotype. Her kommer 8 forskellige alleler og meget komplekse genetiske problemer i spil, der ikke kun kan forklares med Mendels love, så det ville være tid til at komme ind i felterne med kvantitativ genetik.

Som en afsluttende afklaring ønsker vi at gøre det klart, at alle de eksempler, der er citeret her, er fiktive, da vi ikke har viden om, hvorvidt der virkelig er et COL1-gen, der koder en eller anden tonalitet i en fugleart i området natur. Mennesket har omkring 25.000 gener i sit genomSå forestil dig at skulle hævde eller benægte eksistensen af ​​fænotyper og genotyper i mange andre vilde arter, der ikke engang er blevet sekventeret.

Det, vi ønsker at gøre klart, er, at det med disse love om genetisk segregering, som vi har vist dig gennem eksempler, er forklaret adskillelsen af ​​alleler under gameteproduktion ved meiotisk celledeling i begivenheder reproduktiv. Selvom mange træk ikke styres af disse mekanismer, er de altid et godt udgangspunkt for at begynde studiet af gener, enten på et uddannelsesmæssigt eller professionelt niveau.