Τι κάνει ένα αλληλόμορφο κυρίαρχο, υπολειπόμενο ή συν-κυρίαρχο

Από τότε που τα κλασικά πειράματα μπιζελιών του Γκρέγκορ Μέντελ, επιστήμονες, γιατροί και αγρότες ερευνούν πώς και γιατί τα χαρακτηριστικά διαφέρουν μεταξύ των μεμονωμένων οργανισμών. Ο Μεντέλ έδειξε ότι ένας σταυρός από λευκά και μοβ άνθη φυτών μπιζελιού δεν δημιούργησε ένα μικτό χρώμα, αλλά μάλλον μόνο μωβ ή λευκούς άνθους. Σε αυτήν την περίπτωση, το μωβ είναι ένα κυρίαρχο χαρακτηριστικό, που ελέγχεται από το μοβ-αλληλόμορφο για το γονίδιο χρώματος λουλουδιών.

Ένα γονίδιο είναι ένα τμήμα DNA που κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη. Τα χαρακτηριστικά ενός οργανισμού καθορίζονται σε μεγάλο βαθμό από τα γονίδια του ατόμου και τις προκύπτουσες πρωτεΐνες. Τα γονίδια καταλαμβάνουν συγκεκριμένες θέσεις κατά μήκος των μακρών μορίων DNA στην καρδιά των χρωμοσωμάτων. Κάθε είδος οργανισμού έχει έναν καθορισμένο αριθμό χρωμοσωμάτων. Οι οργανισμοί που αναπαράγονται σεξουαλικά έχουν δύο ομάδες χρωμοσωμάτων, ένα σετ από κάθε γονέα. Για παράδειγμα, ένα φυτό μπιζελιού έχει 14 χρωμοσώματα ή επτά ζεύγη, συμπεριλαμβανομένου ενός ζεύγους χρωμοσωμάτων με γονίδια που καθορίζουν το χρώμα των λουλουδιών. Τα αντίστοιχα γονίδια σε ένα ζευγάρι χρωμοσωμάτων ονομάζονται αλληλόμορφα.

Ένα ζευγάρι αλληλόμορφων αλληλεπιδρά με διαφορετικούς τρόπους. Ένα κυρίαρχο αλληλόμορφο καλύπτει τα χαρακτηριστικά που καθορίζονται από ένα υπολειπόμενο αλληλόμορφο. Στο παράδειγμα των λουλουδιών μπιζελιού, το μωβ κυριαρχεί πάνω από το λευκό. Το κυρίαρχο αλληλόμορφο εκφράζει πρωτεΐνες που έχουν ως αποτέλεσμα το μοβ χρώμα. Αυτές οι πρωτεΐνες κυριαρχούν στις πρωτεΐνες λευκού λουλουδιού που παράγονται από το αδελφό αλληλόμορφο. Οι σχέσεις αλληλόμορφων είναι περιστασιακές. Για παράδειγμα, το μοβ χρώμα μπορεί να είναι υπολειπόμενο σε άλλο αλληλόμορφο, όπως αυτό που κωδικοποιεί το κίτρινο χρώμα. Τα συν-κυρίαρχα αλληλόμορφα έχουν την ίδια επιρροή, δημιουργώντας μια έκφραση και των δύο χαρακτηριστικών. Για παράδειγμα, εάν μοβ και λευκά άνθη προέρχονται από συν-κυρίαρχα γονίδια, ο προκύπτων απόγονος μπορεί να έχει λουλούδια με λευκά και μοβ κηλίδες.

Η παρουσία μιας κυρίαρχης-υπολειπόμενης σχέσης μεταξύ ενός ζεύγους αλληλίων μπορεί να αποδειχθεί από τις πιθανότητες διαφορετικών χαρακτηριστικών στους απογόνους. Για παράδειγμα, σκεφτείτε ένα μοβ χρώμα αλληλόμορφο, P, σε ένα φυτό διασταυρωμένο με ένα φυτό με λευκό λουλούδι, W. Ο απόγονος που προκύπτει μπορεί να έχει οποιονδήποτε από τους τρεις πιθανούς συνδυασμούς αλληλόμορφων: PP, PW και WW. Μόνο το φυτό WW θα έχει λευκά άνθη, γιατί το W είναι υπολειπόμενο στο P. Η πιθανότητα τριών συνδυασμών είναι 25, 50 και 25 τοις εκατό, αντίστοιχα. Ως εκ τούτου, οι πιθανότητες απόκτησης μωβ άνθους απογόνου είναι 75 τοις εκατό.

Μια άλλη αλληλόμορφη σχέση, ημιτελής ή ημι-κυριαρχία, διαφέρει από τη συν-κυριαρχία. Εάν τα πορφυρά και λευκά χρώματα λουλουδιών προέρχονται από ημι-κυρίαρχα αλληλόμορφα, ένας απόγονος PW θα ήταν ανοιχτό μωβ, ένα μείγμα των δύο χαρακτηριστικών. Η συν-κυριαρχία θα είχε σαν αποτέλεσμα τα στίγματα λουλουδιών. Η επίσταση είναι μια αλληλεπίδραση μεταξύ αλληλόμορφων διαφορετικών γονιδίων. Για παράδειγμα, ένα είδος φυτού μπορεί να έχει ένα ζευγάρι αλληλόμορφων για χρώμα και ένα άλλο ζεύγος για έκφραση χρώματος. Εάν ένα φυτό έχει δύο υπολειπόμενα γονίδια για έκφραση χρώματος, το χρώμα των λουλουδιών θα είναι λευκό, ανεξάρτητα από το μακιγιάζ των χρωμάτων αλληλόμορφων.