Genetisk segregering: vad det är, egenskaper och exempel

Levande varelser antar två typer av basala vitala strategier när det gäller avkommans uppfattning: aseksuell och sexuell reproduktion.

Vid asexuell reproduktion ger en cell eller en grupp celler från en föräldraorganism upphov till en annan funktionell individ, genetiskt lika med sin far eller mor. Detta åstadkoms genom tvådelning, spirande, polyembryoni, partenogenes och andra komplexa processer.

Å andra sidan finns det i sexuell reproduktion individer av två kön inom en art: män och kvinnor. Båda producerar könsceller med hälften av den genetiska informationen från resten av cellerna (de är haploida) och när de sätts ihop ger de upphov till en zygot som återställer sitt normala kromosomantal (diploidi). Denna process är mycket dyrare än den tidigare, men den har ett antal fördelar som förklarar utvecklingen i sig själva.

I asexuell reproduktion är alla ättlingar lika med föräldrarnas organism. Å andra sidan, i sexuellt har varje barn en annan genetisk sammansättning, eftersom hälften av kromosomerna är moder och den andra hälften är faderliga. På grund av korsningen, kromosomala permutationer och andra processer som äger rum under meios är ingen son densamma som sin bror (om de inte är tvillingar). Därefter berättar vi vad det har att göra med

genetisk segregering med alla dessa villkor.

• Relaterad artikel: "DNA-översättning: vad är det och vad är dess faser"

Vad är genetisk segregering?

Om du har varit intresserad av genetik någon gång i ditt liv låter det säkert bekant Gregor mendel. Denna Augustinerkrönare, katolik och naturforskare, formulerades tack vare sina experiment med ärter (Pisum sativum) de mer än välkända Mendels lagar, publicerade mellan 1865 och 1866. Tyvärr började dessa dokument inte bli framträdande i vetenskaplig kultur förrän 1900, då Mendel redan hade gått bort.

För sin del termen "genetisk segregering" avser fördelningen av gener från föräldrar till barn under meios, det vill säga varför genomet som härrör från avkomman efter förening av olika föräldrar. För att exemplifiera mekanismerna för gensegregering kommer det att vara till stor hjälp att kort gå igenom Mendels tre lagar, därför har vi särskilt nämnt hans figur.

Eftersom vi ska fördjupa oss i Mendels värld måste vi lägga grunden. För det första bör det noteras att vi kommer att fokusera på diploida varelser, det vill säga djur och växter som i sin kärna presenterar två uppsättningar homologa kromosomer av varje typ (2n). Om människan har 46 kromosomer i varje cell kommer 23 från modern och 23 från fadern.

Inom varje kromosom finns en serie ordnade DNA-sekvenser som har den information som krävs för att syntetisera proteiner eller RNA: gener. Å andra sidan kan varje gen ha olika "former" som beror på nukleotidsekvensen, som kallas alleler. Eftersom vi har två kromosomer av varje typ i våra cellkärnor, hävdar vi att vi också har två alleler för varje gen.

En specifik allel, enligt typisk mendelisk genetik, kan vara dominerande (A) eller recessiv (a). Dominanta alleler är de som uttrycks oberoende av sin partner (AA eller Aa), medan recessiva alleler kräver att båda allelerna är desamma för samma gen (aa). För en given gen kan en individ vara homozygot dominant (AA), homozygot recessiv (aa) eller heterozygot (Aa). I det senare fallet uttrycks den dominerande egenskapen (A) och den andra maskeras (a).

Med tanke på dessa idéer kan vi bara klargöra det genotypen är en uppsättning genetisk information i form av DNA som bärs av en specifik levande varelse, medan fenotypen är den del av genomet som uttrycks på den synliga nivån.

Vid denna tidpunkt bör det betonas att fenotypen är en produkt av miljön och generna, så genomet förklarar inte alltid fullständiga yttre egenskaper. Låt oss nu titta på Mendels lagar.

Fenotyp: genotyp + miljö

1. Uniformitetsprincip (första generationen)

Låt oss ta ett fiktivt exempel som avviker lite från de typiska mendeliska ärtfrön. Föreställ dig med ett ögonblick att en fågelart i sitt genom har COL1-genen, som kodar fjädrarnas färg.

I sin tur har denna gen två varianter: COL1A och COL1a. Den första allelen (A) är dominerande och manifesterar sig på fenotypnivå med en röd nyans, medan den andra (a) är recessiv och manifesterar med en gul färg.

Enligt principen om enhetlighet, om två homozygota föräldrar kommer samman (den ena har de två AA-allelerna och den andra de två aa-allelerna), kommer alla barn att vara heterozygota (Aa) för den genen, utan undantag. Således kommer en av föräldrarna att vara röda (AA), den andra kommer att vara gul (aa) och alla avkommor blir också röda (Aa), eftersom den röda egenskapen läggs ovanpå den gula.

• Du kanske är intresserad av: "Kromosomer: vad är de, egenskaper och hur de fungerar"

2. Segregationsprincip (andra generationen)

Låt oss nu se vad som händer om denna röda generation (Aa) återges bland den. Först tillämpar vi formeln och sedan förklarar vi resultatet:

Aa x Aa = ¼ AA, ¼ Aa, ¼ Aa, ¼ aa

Baserat på dessa värden, om två heterozygoter korsar för en given gen, 1 av 4 valpar kommer att vara homozygot dominerande, 2 av 4 kommer att vara heterozygota och 1 av 4 kommer att vara homozygot recessivt.

Om vi ​​går tillbaka till vårt exempel ser vi att tre av fyra röda barn kommer av två parade röda föräldrar också (Aa och AA), men en av dem återvinner den gula fenotypen (aa), som maskerades i generationen tidigare.

Således fördelas frekvensen för det röda drag i populationen i förhållandet 3: 1. Med denna mycket grundläggande statistiska slutsats visas det föräldraalleler utsöndras under könsproduktion genom meiotisk celldelning.

3. Oberoende överföringsprincip (tredje generationen)

För att se hur allelerna fördelas om vi korsar medlemmar av den tredje generationen bland dem, skulle vi behöva en bord med totalt 16 mellanslag, eftersom varje variant (AA, Aa, Aa och aa) kan reproduceras med någon av de andra (4x4: 16).

Vi kommer inte att fokusera på dessa resultat, eftersom det från det föregående exemplet har blivit klart för oss att det dominerande röda drag är det som kommer att råda i färgen på våra fåglar.

I vilket fall som helst är vi intresserade av att rädda en idé om principen om oberoende överföring: olika egenskaper som kodas av olika gener ärvs oberoendeMed andra ord behöver inte arvsmönstret för "fjäderfärg" -egenskapen som vi har visat dig påverka "näbbstorlek" -karaktären. Detta gäller endast gener som finns på olika kromosomer, eller på avsevärda avstånd inom samma kromosom.

Begränsningarna av genetiska segregationspostulationer

Även om dessa lagar lade grunden för det vi nu känner till som genetiskt arv (och därför genetik molekylära och alla aspekter av disciplinen), är det nödvändigt att inse att de faller lite efter att ha fått vissa kunskap.

Till exempel, Dessa applikationer tar inte hänsyn till effekterna av miljön på fenotypen (provets yttre utseende) och genotypen (dess genom). Om av solens strålar påverkas fjädrarna hos våra fåglar (något utan någon bara till exempel) är det möjligt att fenotypen för röda fåglar blir orange, inte Röd. Trots att det är exemplar med AA- eller Aa-alleler för COL1-genen ändrar miljön det yttre och synliga.

Det är också möjligt att fjädrarnas färg kodas av interaktionen mellan flera gener, såsom COL1, COL2, COL3 och COL4. Föreställ dig vidare att en av dem har en större övervägande över resten och är mer avgörande för den slutliga fenotypen. Här spelar 8 olika alleler och mycket komplexa genetiska problem in som inte bara kan förklaras med Mendels lagar, så det skulle vara dags att gå in på kvantitativ genetik.

Som ett slutligt förtydligande vill vi klargöra att alla exemplen som nämns här är fiktiva, eftersom vi inte har kunskap om huruvida det verkligen finns en COL1-gen som kodar en tonalitet eller en annan hos en fågelart i natur. Människan har cirka 25 000 gener i sitt genomTänk dig att du måste hävda eller förneka förekomsten av fenotyper och genotyper i många andra vilda arter som inte ens har sekvenserats.

Vad vi vill klargöra är att med dessa lagar om genetisk segregering som vi har visat dig genom exempel, förklaras det separeringen av alleler under gametproduktion genom meiotisk celldelning i händelser reproduktiv. Även om många egenskaper inte styrs av dessa mekanismer, är de alltid en bra utgångspunkt för att påbörja studiet av gener, antingen på utbildningsnivå eller professionell nivå.