Drei Beispiele für ein Single-Allel-Merkmal

Jeder lebende Organismus kann man sich als eine Ansammlung von Merkmalen vorstellen. Jedes dieser Merkmale wird durch a. kodiert Gen oder Gene in der DNA dieses Organismus.

Bakterien haben nur eine Kopie jedes Gens, Pflanzen und die meisten Tiere haben zwei. Wenn geringfügige Variationen des Gens in der Population vorhanden sind, wird jede Variation als an. bezeichnet Allel.

Einzelallelmerkmale sind Merkmale, die durch nur ein Allel und nicht durch mehrere Allel bestimmt werden. Einige Merkmale, wie die Augenfarbe, können durch mehr als ein Allel bestimmt werden, aber viele Merkmale werden durch einzelne Gene bestimmt.

Gene kodieren für bestimmte Merkmale in einem individuellen Organismus. Wenn verschiedene Formen des Gens als Folge von zufällige Mutation und/oder evolutionärem Druck wird jede Form des Gens als "Allel". Wenn bestimmte Merkmale nur durch ein Gen bestimmt werden, werden sie als einzelne Genmerkmale bezeichnet.

Ein häufiges Beispiel dafür sind angebrachte Ohrläppchen. Menschen können entweder Ohrläppchen haben, die an der Seite des Kopfes befestigt sind, oder sie können nicht befestigte Ohrläppchen haben.

Das Gen kann durch F (das Allel für freihängende Ohrläppchen) und f (das Allel für angehängte Ohrläppchen) dargestellt werden. Das frei hängende Allel ist dominant, sodass Menschen mit FF- oder Ff-Genotypen frei hängende Ohrläppchen haben. Ein ff-Genotyp führt zu jemandem mit angehängten Ohrläppchen.

Sie möchten für die meisten Gene nicht mehr als eine Option. Wenn nichts nicht stimmt, werden Menschen mit zwei Beinen, zehn Fingern und einem Herz mit vier Kammern geboren. Der Grundplan für die Gestaltung eines Organismus hat für die meisten seiner Bestandteile nur eine Option, denn jede Variation würde bedeuten, dass der Organismus nicht oder gar nicht funktioniert.

Wenn ein Gen nur als einzelnes Allel in einer Population existiert, wird es als bezeichnet Allelfixierung. Im Gegensatz dazu haben polymorphe Gene mehr als ein Allel. Eine Studie aus dem Jahr 1999 schätzte, dass 30 Prozent der menschlichen Gene polymorph sind.

Das 16S rRNA-Gen ist ein DNA-Stück, das von allen Bakterien geteilt wird. Es ist hochkonserviert, was bedeutet, dass seine Rolle so entscheidend ist, dass es für jede Population und jede Bakterienart nur ein Allel hat. Es kodiert, wie der Name vermuten lässt, für ein Stück rRNAoder ribosomale RNA, die einen Teil des Ribosoms ausmacht.

Ribosomen Dort werden Proteine ​​​​in der Zelle synthetisiert, sodass Sie sehen können, warum sich das Gen über die Jahrtausende nicht wesentlich verändert hat.

Hochkonservierte Gene haben ein Allel, weil sie einem starken Selektionsdruck ausgesetzt sind, der dieses Allel begünstigt. Kleine Populationen können auch ein Allel verlieren durch genetische Drift, was im Wesentlichen zufälliger Zufall ist.

Peter Buri führte ein Experiment durch, bei dem er mit 107 verschiedenen Populationen von jeweils 16 Fruchtfliegen begann, wobei jede Population eine gleiche Verteilung von rot-orangefarbenen und weißen Farballelen aufwies. Aufgrund zufälliger Paarungschancen und der geringen Population waren die Nachkommen nach mehreren Generationen entweder fast ausschließlich rot oder fast ausschließlich weiß.

Einige der Populationen erreichten eine Allelfixierung, was die Farbe für diese Populationen zu einem Einzelallelmerkmal machte.

Ein Experiment in den frühen 1960er Jahren zeigte die Bedeutung des Adh1-Gens, das für die Alkoholdehydrogenase in Mais kodiert. Das Gen hatte nur ein Allel, und die Forscher induzierten eine Mutation mit einem Mutagen – einer Substanz, die Fehler beim DNA-Kopierprozess verursacht.

Die Pflanzen mit der Mutation keimten und wuchsen unter normalen Bedingungen gut, aber wenn die Wurzeln der Pflanze zu nass waren, starben die Pflanzen ohne Alkoholdehydrogenase. Mais wird oft genug durchnässt, sodass alle Maispflanzen die gleiche lebenswichtige Version des Adh1-Gens haben.