Setiap organisme hidup dapat dianggap sebagai kumpulan sifat. Masing-masing sifat ini dikodekan oleh a gen atau gen dalam DNA organisme itu.
Bakteri hanya memiliki satu salinan dari setiap gen, tumbuhan dan kebanyakan hewan memiliki dua. Ketika sedikit variasi gen ada dalam populasi, setiap variasi disebut sebagai alel.
Sifat alel tunggal adalah sifat yang ditentukan hanya oleh satu alel sebagai lawan dari banyak. Beberapa sifat, seperti warna mata, dapat ditentukan oleh lebih dari satu alel, tetapi banyak sifat ditentukan oleh gen tunggal.
Definisi Alel
Kode gen untuk sifat-sifat tertentu dalam organisme individu. Ketika berbagai bentuk gen muncul sebagai akibat dari mutasi acak dan/atau tekanan evolusioner, setiap bentuk gen disebut "alel". Ketika sifat-sifat tertentu ditentukan hanya oleh satu gen, mereka disebut sifat-sifat gen tunggal.
Contoh umum dari hal ini adalah daun telinga yang menempel. Manusia dapat memiliki daun telinga yang melekat yang terhubung ke sisi kepala atau mereka dapat memiliki daun telinga yang tidak terikat.
Gen dapat diwakili oleh F (alel untuk daun telinga yang menggantung bebas) dan f (alel untuk daun telinga yang menempel). Alel gantung bebas dominan, sehingga manusia dengan genotipe FF atau Ff akan memiliki daun telinga yang menggantung bebas. Genotipe ff akan menghasilkan seseorang dengan daun telinga yang menempel.
Fiksasi Alel
Anda tidak akan menginginkan lebih dari satu opsi untuk sebagian besar gen. Kecuali ada sesuatu yang salah, manusia dilahirkan dengan dua kaki, sepuluh jari dan hati dengan empat kamar. Rencana dasar untuk tata letak suatu organisme hanya memiliki satu pilihan untuk sebagian besar komponennya, karena variasi apa pun akan berarti bahwa organisme tersebut tidak akan berfungsi dengan baik, atau tidak berfungsi sama sekali.
Ketika gen hanya ada sebagai alel tunggal dalam suatu populasi, itu disebut fiksasi alel. Gen polimorfik, sebaliknya, memiliki lebih dari satu alel. Sebuah studi tahun 1999 memperkirakan bahwa 30 persen gen manusia bersifat polimorfik.
16S rRNA
Gen 16S rRNA adalah bagian dari DNA yang dimiliki oleh semua bakteri. Ini sangat dilestarikan, artinya perannya sangat penting sehingga hanya memiliki satu alel untuk setiap populasi dan setiap spesies bakteri. Ini mengkode, seperti namanya, untuk sepotong rRNA, atau RNA ribosom, yang merupakan bagian dari ribosom.
Ribosom adalah tempat protein disintesis di dalam sel, jadi Anda dapat melihat mengapa gen tidak banyak berubah selama ribuan tahun.
Lalat Buah Putih
Gen yang sangat terkonservasi memiliki satu alel karena mereka mengalami tekanan seleksi yang kuat yang mendukung alel tersebut. Populasi kecil juga bisa kehilangan alel melalui penyimpangan genetik, yang pada dasarnya adalah peluang acak.
Peter Buri melakukan percobaan di mana ia memulai dengan 107 populasi terpisah masing-masing 16 lalat buah, masing-masing populasi memiliki distribusi alel warna merah-oranye dan putih yang sama. Karena kesempatan acak dalam kawin dan populasi kecil, keturunannya setelah beberapa generasi hampir semuanya merah atau hampir semuanya putih.
Beberapa populasi mencapai fiksasi alel, membuat warna untuk populasi tersebut menjadi sifat alel tunggal.
Alkohol Dehidrogenase dalam Jagung
Sebuah percobaan di awal 1960-an menunjukkan pentingnya gen Adh1, yang mengkode alkohol dehidrogenase dalam jagung. Gen tersebut hanya memiliki satu alel, dan para peneliti menginduksi mutasi menggunakan mutagen – zat yang menyebabkan kesalahan dalam proses penyalinan DNA.
Tanaman dengan mutasi tumbuh dan tumbuh dengan baik dalam kondisi normal, tetapi ketika akar tanaman terlalu basah, tanaman tanpa alkohol dehidrogenase mati. Jagung cukup sering tergenang air sehingga semua tanaman jagung memiliki versi gen Adh1 yang sama pentingnya.