Domination incomplète: définition, explication et exemple

Les organismes avancés tels que les animaux reçoivent deux ensembles de gènes avec un ensemble de chaque parent. Alors que l'ensemble code génétique est le même, les parents ont souvent des versions différentes du même gène. En conséquence, le code génétique hérité peut contenir des copies des deux versions; on peut être dominant tandis que l'autre peut être récessif.

Lorsqu'un seul gène produit un trait particulier dans un organisme, Héritage mendélien les règles s'appliquent. Ils ont d'abord été proposés par le moine autrichien Gregor Mendel au 19ème siècle et détaille comment les gènes uniques sont hérités avec quelques règles simples. Mendel a travaillé avec des plants de pois et défini des allèles dominants et récessifs.

Cependant, la plupart des caractéristiques des organismes ne sont pas produites par un seul gène. Au lieu de cela, de nombreux gènes influencent une caractéristique, et certains gènes affectent plusieurs traits de l'organisme. Parce que les règles simples de Mendel ne s'appliquent pas dans de tels cas,

Le travail de Gregor Mendel avec les plants de pois s'est concentré sur des traits observables tels que la couleur des fleurs et la forme des gousses. Mendel a essayé de déterminer quels gènes produisaient des fleurs violettes et blanches et d'autres caractéristiques des pois. Il a choisi des traits qui étaient principalement causés par un seul gène; en conséquence, il était capable d'expliquer l'héritage en termes simples.

Ses principales conclusions étaient les suivantes :

• Chaque organisme possède deux versions d'un gène.
• Les parents contribuent chacun à une version.
• Si les deux versions sont identiques, l'organisme présentera le trait correspondant.
• Si les deux versions sont différentes, l'organisme présentera le trait dominant.

Dans l'héritage médélien, les deux versions de gènes héritées des parents sont appelées allèles. Les allèles peuvent être dominants ou récessifs. Une personne qui a un ou deux allèles dominants aura le trait codé par le gène dominant.

Pour les individus avec deux allèles récessifs, le trait récessif apparaîtra. Selon Mendel, la présence ou l'absence de gènes uniques et de leurs allèles expliquait quels traits étaient présentés dans les plants de pois.

Avant Mendel, la plupart des scientifiques pensaient que les traits étaient transmis comme un mélange des traits des parents. Le problème était que souvent les enfants n'avaient pas un tel mélange, comme lorsqu'un parent aux yeux bleus et un parent aux yeux bruns ont produit un enfant aux yeux bleus.

Mendel a proposé que les traits soient le résultat de la présence ou de l'absence d'un allèle dominant. Sa théorie est toujours applicable pour les traits produits par un seul gène.

Par exemple, Mendel a prouvé que les plants de pois avec un parent court et long ne produisaient pas de plants de longueur moyenne mais seulement des plants courts ou longs. Les plantes qui avaient un parent avec des gousses lisses et un parent avec des gousses ridées n'ont pas produit de gousses légèrement ridées mais des gousses ridées ou lisses.

Il y avait pas de mélange de traits.

Cependant, la plupart des traits sont produits par plusieurs gènes. Par exemple, il existe de nombreuses plantes avec une gamme de longueurs, pas seulement des plantes courtes et longues. Lorsqu'une plante courte et une plante longue produisent une plante de longueur intermédiaire, cela doit être dû à l'influence de plusieurs gènes ou à un manque de dominance complète du gène dominant.

Ce type d'héritage est appelé héritage non mendélien.

L'ensemble des gènes d'un organisme est le génotype tandis que la collection de traits observables produits par le génotype est appelée la phénotype. Les phénotypes sont basés sur le génotype mais peuvent être influencés par des facteurs environnementaux et le comportement de l'organisme.

Par exemple, une plante peut avoir le génotype pour pousser en hauteur et en buisson, mais si elle pousse dans un sol pauvre, elle peut encore être petite et clairsemée.

Les organismes qui ont deux allèles dominants ou deux allèles récessifs sont homozygote pour ce gène tandis que ceux qui ont un allèle dominant et un allèle récessif sont hétérozygote. Cela devient important dans l'hérédité non mendélienne car les organismes homozygotes ont une expression génique claire des deux allèles dominants ou récessifs et présentent le phénotype correspondant.

Chez les organismes hétérozygotes avec un allèle dominant et un allèle récessif, la relation dominant/récessif peut ne pas être complète et les deux allèles peuvent être exprimés à un degré variable.

Les facteurs autres que le génotype qui influencent le phénotype sont les suivants :

• Les ressources disponibles telles que les nutriments, l'espace et l'abri.
• Toxines telles que les déchets industriels et les eaux usées.
• Rayonnement, à la fois naturel et artificiel.
• Températures extrêmes.
• Présence de prédateurs.

L'interaction des allèles dominants et récessifs combinés aux facteurs environnementaux produit le phénotype à partir du génotype d'origine.

La nature complexe de l'hérédité non mendélienne est basée sur le fait que de nombreux traits sont le résultat d'influences de nombreux gènes, facteurs environnementaux et comportements d'organismes différents. En plus de ces influences, les allèles d'un gène peut produire différents phénotypes en raison des quatre mécanismes suivants :

• Codominance: Deux allèles du même gène sont exprimés et présentent leur trait. Par exemple, un chaton descendant d'un chat noir et d'un chat blanc peut avoir des allèles pour la fourrure noire et blanche et avoir des taches noires et blanches.
  
• Dominance incomplète: Un allèle dominant et un allèle récessif produisent un trait intermédiaire car la dominance de l'allèle dominant est incomplète et l'allèle récessif influence le trait. Par exemple, une plante avec un allèle de fleur rouge dominant et un allèle de fleur blanche récessif pourrait produire des fleurs roses.
• Expressivité variable : Les allèles d'un trait ne sont pas toujours pleinement exprimés. Par exemple, le syndrome de Marfan est un trouble du tissu conjonctif dans tout le corps, mais les symptômes varient considérablement car d'autres gènes et facteurs environnementaux affectent l'expression des gènes.
• Pénétration incomplète : L'individu avec un allèle dominant ne présente pas toujours le trait correspondant. L'allèle est pleinement exprimé mais ne fait pas apparaître le phénotype. Par exemple, un gène peut rendre un individu sensible au cancer, mais le cancer n'apparaît que lorsque d'autres facteurs sont présents.

Lorsqu'une dominance incomplète est présente pour un trait particulier, la progéniture hétérozygote peut avoir un mélange des traits de leurs parents et afficher un phénotype intermédiaire. Chez l'homme, la couleur de la peau est un exemple de dominance incomplète car les gènes responsables de la production de mélanine et de la peau claire ou foncée ne peuvent pas établir la dominance.

En conséquence, la progéniture a souvent une couleur de peau qui se situe entre les tons de peau des parents.

Le mécanisme de dominance incomplète a des effets légèrement différents lorsqu'il apparaît dans des gènes uniques par rapport à un génotype à gènes multiples ou polygénique.

Les différences possibles dans les phénotypes résultant de gènes à dominance incomplète comprennent les variations suivantes :

• Gènes hétérozygotes simples : Aucun des allèles de la paire de gènes dominant/récessif n'est complètement dominant. Une combinaison des traits représentés par les deux allèles en résulte. Par exemple, les mufliers homozygotes ont des fleurs rouges ou blanches, mais la progéniture hétérozygote peut avoir des fleurs roses.
• Plusieurs gènes : Un trait est produit par les effets de nombreux gènes. Certains allèles ont une dominance incomplète et contribuent à un mélange de caractéristiques du trait. Par exemple, dans la couleur des yeux humains, les gènes responsables de la couleur foncée ne sont pas complètement dominants et contribuent à la couleur foncée.
• Autres influences : Les allèles à dominance incomplète peuvent être affectés par d'autres gènes ou d'autres facteurs complètement distincts du trait codé. Par exemple, la taille humaine est déterminée par de nombreux facteurs génétiques, notamment une dominance incomplète, mais la nutrition affecte également la croissance et la taille individuelle.

En raison de ces variations, une dominance incomplète peut entraîner une grande variété de phénotypes et peut aider à expliquer la variation continue de nombreux traits.

Mendel n'a pas observé de dominance incomplète dans ses expériences avec des plants de pois, mais les mécanismes d'hérédité non mendélienne, y compris la dominance incomplète, sont plus fréquents que l'hérédité mendélienne.

Des traits uniques qui sont influencés par plusieurs gènes sont transmis à la progéniture par héritage polygénique. La couleur chez les animaux est souvent polygénique, et chaque gène contribue un peu à créer le phénotype final global. Au sein des gènes, il existe une différence supplémentaire entre les allèles, chaque paire d'allèles apportant une potentielles quatre contributions différentes ainsi que des variations dues aux degrés de dominance et de gène expression.

Avec autant de facteurs, il est difficile de développer une image précise de la formation d'un trait et des gènes et des allèles qui y contribuent. Les paires d'allèles sont toujours au même endroit ou locus sur le chromosome, mais les gènes eux-mêmes sont plus difficiles à trouver.

Un gène contribuant pourrait être un gène lié à proximité sur le chromosome, ou il pourrait être à l'autre extrémité. Certains gènes contributeurs peuvent se trouver sur d'autres chromosomes et ne peuvent être exprimés que dans certaines circonstances.

Influences polygéniques sur un trait peut inclure les éléments suivants :

• Allèle dominant.
  
• Deux allèles récessifs.
• Allèle dominant et récessif à dominance incomplète.
• Deux allèles codominants.
• Gène pas complètement exprimé en raison de l'influence d'autres gènes.
• Gène pleinement exprimé mais avec une pénétrance partielle due à des facteurs environnementaux.

Toutes ces possibilités s'appliquent à chacun des gènes d'un trait qui a influences génétiques multiples. Le phénotype résultant peut être décrit en détail, mais les influences génétiques sous-jacentes exactes sont souvent moins claires.

Alors que les règles de Mendel pour l'hérédité des allèles sont généralement vraies et fonctionnent même au niveau des allèles pour les traits à gènes multiples, les règles pour l'hérédité des traits polygéniques sont beaucoup plus compliqués. Les traits polygéniques sont influencés par de nombreux facteurs qui affectent l'expression et la pénétrance des gènes.

Des exemples typiques chez l'homme sont les suivants :

• Couleur de peau: De nombreux gènes influencent la production de mélanine, le pigment responsable de la peau foncée chez l'homme. Les facteurs environnementaux tels que l'exposition au soleil affectent également la couleur de la peau.
• Couleur des yeux: Deux gènes principaux sont responsables de l'obscurité et de la teinte de la couleur des yeux, mais la couleur des yeux varie selon l'obscurité, la couleur et la gamme en raison de l'influence d'autres gènes.
• Couleur de cheveux: Les gènes de mélanine affectent également la couleur des cheveux, tout comme l'exposition au soleil et l'âge.
• Hauteur: La taille d'un individu est déterminée par les gènes régissant la croissance des os, la taille des organes et la forme du corps. La nutrition influence également la croissance, et d'autres facteurs tels que les produits pharmaceutiques peuvent affecter la taille.

La variation des traits polygéniques aide à expliquer les grandes différences dans les phénotypes trouvés dans les organismes avancés, y compris les humains. Au lieu d'un seul gène donnant naissance à un trait spécifique, les mécanismes complexes de l'hérédité polygénique, y compris la dominance incomplète, sont à l'origine d'un large éventail de caractéristiques.