Wat is dihybridisme?

De dihybridisme, In de genetica definieert het de gelijktijdige studie van twee verschillende erfelijke karakteristieken, en bij uitbreiding van diegenen waarvan de manifestatie afhangt van twee verschillende genen, zelfs als het om hetzelfde karakter gaat.

De zeven eigenschappen die Mendel analyseerde, waren nuttig voor hem bij het naar voren brengen van zijn theorie van de overerving van karakters, onder andere omdat de genen die verantwoordelijk waren voor hun manifestatie contrasterende allelen hadden waarvan het fenotype gemakkelijk te analyseren was, en omdat elk de uitdrukking single bepaalde. karakter.

Dat wil zeggen, het waren monogene eigenschappen waarvan de hybride toestand (monohybriden) het mogelijk maakte om de dominantie / recessiviteitsverhoudingen tussen de allelen van dat ene gen te bepalen..

Toen Mendel de gezamenlijke overerving van twee verschillende karakters analyseerde, ging hij verder zoals hij had gedaan met de enkele karakters. Hij kreeg dubbele hybriden (dihybriden) waarmee hij kon controleren:

• Dat iedereen voldeed aan de onafhankelijke segregatie die hij had waargenomen bij de monohybride kruisen.
• Bovendien was bij dihybride kruisingen de manifestatie van elk karakter onafhankelijk van de fenotypische manifestatie van de ander. Dat wil zeggen dat hun erfelijkheidsfactoren, wat ze ook waren, onafhankelijk werden verdeeld.

We weten nu dat de overerving van karakters wat complexer is dan wat Mendel opmerkte, maar ook dat Mendel in de grondbeginselen volkomen gelijk had..

De daaropvolgende ontwikkeling van de genetica maakte het mogelijk om aan te tonen dat dihybride kruisingen en hun analyse (dihybridisme), zoals Bateson aanvankelijk kon aantonen, een onuitputtelijke bron van ontdekkingen zouden kunnen zijn in deze krachtige en ontluikende wetenschap van de 20e eeuw..

Dankzij hun slimme gebruik konden ze de geneticus een wat duidelijker beeld geven van het gedrag en de aard van genen..

Artikel index

• 1 Dihybride kruisen van verschillende karakters
• 2 Alternatieve fenotypische manifestaties van dihybride kruisingen
• 3 Een beetje meer epistase
• 4 referenties

Dihybride kruisen van verschillende karakters

Als we de producten van een monohybride kruising analyseren Aa X Aa, we kunnen opmerken dat het gelijk staat aan het ontwikkelen van het opmerkelijke product (NAAR+naar​^twee​ AA + 2Aa + aa.

De uitdrukking aan de linkerkant omvat de twee soorten gameten die een van de ouders die heterozygoot zijn voor het gen kan produceren NAAR​naar​door kwadraat geven we aan dat beide ouders een identieke constitutie hebben voor het gen dat wordt bestudeerd [dat wil zeggen, het is een monohybride kruising (NAAR+naar) X (NAAR+naar​.

De uitdrukking aan de rechterkant geeft ons de genotypen (en daarom worden de fenotypes afgeleid) en verwachte verhoudingen afgeleid van de kruising.

Daarom kunnen we direct de genotypische verhoudingen observeren die zijn afgeleid van de eerste wet (1: 2: 1), evenals de fenotypische verhoudingen die erdoor worden verklaard (1AA+tweeAa= 3NAAR_ voor elke 1aa, of fenotypische verhouding 3: 1).

Als we nu een kruising beschouwen om de overerving van een gen te analyseren B., de uitdrukkingen en verhoudingen zullen hetzelfde zijn; in feite zal het zo zijn voor elk gen. In een dihybride kruising hebben we daarom eigenlijk de ontwikkeling van de producten van (NAAR+naar​^twee X (B.+b​^twee.

Of wat is hetzelfde, als de dihybride kruising twee genen omvat die deelnemen aan de overerving van twee niet-verwante karakters, zullen de fenotypische verhoudingen die zijn die voorspeld worden door de tweede wet: (3NAAR_: 1aa) X (3B._: 1baby) = 9NAAR​B._: 3NAAR​baby: 3aaB_: 1aabb​.

Deze zijn natuurlijk afgeleid van de geordende genotype-verhoudingen 4: 2: 2: 2: 2: 1: 1: 1: 1 resulterend uit het product van (NAAR+naar​^twee X (B.+b​^twee​AA + 2Aa + aa) X (BB + tweeBb + baby​.

We nodigen u uit om met eigen ogen te kijken om nu te analyseren wat er gebeurt als de fenotypische verhoudingen 9: 3: 3: 1 van een dihybride kruising "afwijken" van deze duidelijke en voorspelbare wiskundige relaties die de onafhankelijke overerving van twee gecodeerde karakters verklaren. verschillende genen.

Alternatieve fenotypische manifestaties van dihybride kruisen

Er zijn twee belangrijke manieren waarop dihybride kruisen afwijken van wat wordt "verwacht". De eerste is die waarin we de gezamenlijke overerving van twee verschillende karakters analyseren, maar de fenotypische proporties die in het nageslacht worden waargenomen, geven een duidelijke overheersing aan de manifestatie van ouderlijke fenotypes..

Hoogstwaarschijnlijk is het een geval van gekoppelde genen. Dat wil zeggen, de twee genen die worden geanalyseerd, hoewel ze zich op verschillende loci bevinden, zijn fysiek zo dicht bij elkaar dat ze de neiging hebben om samen te worden overgeërfd en, uiteraard, ze worden niet onafhankelijk gedistribueerd..

De andere omstandigheid, die ook vrij vaak voorkomt, vloeit voort uit het feit dat een kleine minderheid van erfelijke eigenschappen monogeen is..

Integendeel, meer dan twee genen nemen deel aan de manifestatie van de meeste erfelijke eigenschappen..

Om deze reden is het altijd mogelijk dat de genetische interacties die tot stand worden gebracht tussen de genen die deelnemen aan de manifestatie van een enkel personage complex zijn en verder gaan dan een eenvoudige relatie van dominantie of recessiviteit zoals waargenomen in de relaties die allelisch zijn voor monogene eigenschappen..

Bij de manifestatie van een eigenschap kunnen bijvoorbeeld ongeveer vier enzymen deelnemen aan een bepaalde volgorde om het eindproduct te doen ontstaan ​​dat verantwoordelijk is voor de fenotypische manifestatie van het wilde fenotype..

De analyse die het mogelijk maakt om het aantal genen van verschillende loci te identificeren die deelnemen aan de manifestatie van een genetische eigenschap, evenals de volgorde waarin ze handelen, wordt epistase-analyse genoemd en is misschien degene die het meest typisch definieert wat we noemen genetische analyse. in de meest klassieke zin.

Een beetje meer epistase

Aan het einde van dit bericht worden de fenotypische verhoudingen weergegeven die worden waargenomen in de meest voorkomende gevallen van epistase - en dit alleen rekening houdend met dihybride kruisingen..

Door het aantal genen die deelnemen aan de manifestatie van dezelfde eigenschap te vergroten, neemt de complexiteit van geninteracties en hun interpretatie duidelijk toe..

Bovendien, wat op zijn beurt kan worden beschouwd als de gouden regel voor een juiste diagnose van epistatische interacties, kan het verschijnen van nieuwe fenotypes die niet aanwezig zijn in de oudergeneratie worden geverifieerd..

Ten slotte laat de analyse van epistasis, behalve analyse van het verschijnen van nieuwe fenotypes en hun proportie, ook toe om de hiërarchische volgorde te bepalen waarin de verschillende genen en hun producten zich in een bepaald pad moeten manifesteren om het fenotype dat ermee geassocieerd is te verklaren..

Het meest basale of vroege manifestatiegen is epistatisch ten opzichte van alle andere, omdat zonder zijn product of actie bijvoorbeeld degenen stroomafwaarts ervan niet in staat zullen zijn om zich uit te drukken, wat er daarom hypostatisch voor zal zijn..

Een gen / product op de derde plaats in de hiërarchie zal hypostatisch zijn voor de eerste twee en epistatisch voor alle anderen die in deze genexpressieroute blijven..

Referenties

1. Bateson, W. (1909). Mendel's principes van erfelijkheid. Cambridge University Press. Cambridge, U. K.
2. Brooker, R. J. (2017). Genetica: analyse en principes. McGraw-Hill Higher Education, New York, NY, VS..
3. Cordell, H. (2002). Epistasis: wat het betekent, wat het niet betekent, en statistische methoden om het bij mensen te detecteren. Human Molecular Genetics, 11: 2463-2468.
4. Goodenough, U. W. (1984) Genetics. W. B. Saunders Co. Ltd, Pkiladelphia, PA, VS..
5. Griffiths, A. J. F., Wessler, R., Carroll, S. B., Doebley, J. (2015). Een inleiding tot genetische analyse (11^th red.). New York: W. H. Freeman, New York, NY, VS..