Apa yang Membuat Alel Dominan, Resesif atau Co-Dominan?

Sejak percobaan tanaman kacang polong klasik Gregor Mendel, para ilmuwan, dokter, dan petani telah meneliti bagaimana dan mengapa sifat-sifat bervariasi di antara organisme individu. Mendel menunjukkan bahwa persilangan tanaman ercis berbunga putih dan ungu tidak menghasilkan warna campuran, melainkan hanya keturunan yang berbunga ungu atau putih. Dalam hal ini, ungu adalah sifat dominan, dikendalikan oleh alel warna ungu untuk gen warna bunga.

Gen adalah hamparan DNA yang mengkode protein. Ciri-ciri organisme sangat ditentukan oleh gen individu dan protein yang dihasilkan. Gen menempati lokasi tertentu di sepanjang molekul DNA panjang di jantung kromosom. Setiap spesies organisme memiliki sejumlah kromosom. Organisme yang bereproduksi secara seksual memiliki dua set kromosom, satu set dari setiap orang tua. Misalnya, tanaman kacang polong memiliki 14 kromosom, atau tujuh pasang, termasuk sepasang kromosom dengan gen yang menentukan warna bunga. Gen yang cocok pada sepasang kromosom disebut alel.

Sepasang alel dapat berinteraksi dengan cara yang berbeda. Alel dominan menutupi sifat-sifat yang ditentukan oleh alel resesif. Dalam contoh bunga kacang polong, ungu dominan di atas putih. Alel dominan mengekspresikan protein yang menghasilkan warna ungu. Protein ini mendominasi protein bunga putih yang dihasilkan oleh alel saudara. Hubungan alel bersifat situasional. Misalnya, warna ungu mungkin resesif terhadap alel lain, seperti alel yang mengkode warna kuning. Alel co-dominan memiliki pengaruh yang sama, menciptakan ekspresi dari kedua sifat. Misalnya, jika bunga ungu dan putih berasal dari gen ko-dominan, keturunan yang dihasilkan mungkin memiliki bunga dengan bintik-bintik putih dan ungu.

Adanya hubungan dominan-resesif antara sepasang alel dapat ditunjukkan oleh probabilitas sifat-sifat yang berbeda pada keturunannya. Misalnya, perhatikan alel berwarna ungu, P, pada tanaman yang disilangkan dengan tanaman yang memiliki warna bunga putih, W. Keturunan yang dihasilkan dapat memiliki salah satu dari tiga kemungkinan kombinasi alel: PP, PW, dan WW. Hanya tanaman WW yang memiliki bunga putih, karena W resesif terhadap P. Kemungkinan dari tiga kombinasi adalah 25, 50 dan 25 persen, masing-masing. Oleh karena itu, peluang memperoleh keturunan yang berbunga ungu adalah 75 persen.

Hubungan alel lain, tidak lengkap atau semi-dominasi, berbeda dari co-dominasi. Jika warna bunga ungu dan putih berasal dari alel semi dominan, keturunan PW akan berwarna ungu muda, campuran dari kedua sifat tersebut. Co-dominasi akan menghasilkan bunga berbintik sebagai gantinya. Epistasis adalah interaksi antara alel dari gen yang berbeda. Misalnya, spesies tumbuhan mungkin memiliki satu pasang alel untuk warna dan pasangan lain untuk ekspresi warna. Jika tanaman memiliki dua gen resesif untuk ekspresi warna, warna bunga akan menjadi putih, tidak peduli apa susunan alel warna.