Ogni organismo vivente può essere pensato come un insieme di tratti. Ciascuno di questi tratti è codificato da a gene o geni nel DNA di quell'organismo.
batteri hanno solo una copia di ogni gene, le piante e la maggior parte degli animali ne hanno due. Quando esistono lievi variazioni del gene nella popolazione, ogni variazione è indicata come an allele.
I tratti a singolo allele sono tratti determinati da un solo allele anziché da multipli. Alcuni tratti, come il colore degli occhi, possono essere determinati da più di un allele, ma molti tratti sono determinati da singoli geni.
Definizione di un allele
I geni codificano per tratti particolari in un organismo individuale. Quando diverse forme del gene sorgono a causa di mutazione casuale e/o pressioni evolutive, ogni forma del gene è chiamata "allele". Quando alcuni tratti sono determinati da un solo gene, vengono chiamati tratti genetici singoli.
Un esempio comune di ciò sono i lobi delle orecchie attaccati. Gli esseri umani possono avere lobi delle orecchie attaccati che si collegano al lato della testa o possono avere lobi delle orecchie non attaccati.
Il gene può essere rappresentato da F (l'allele per i lobi pendenti) e f (l'allele per i lobi attaccati). L'allele libero è dominante, quindi gli esseri umani con genotipi FF o Ff avranno lobi delle orecchie pendenti. Un genotipo ff si tradurrà in qualcuno con lobi delle orecchie attaccati.
Fissazione allelica
Non vorrai più di un'opzione per la maggior parte dei geni. A meno che qualcosa non vada storto, gli umani nascono con due gambe, dieci dita e un cuore con quattro camere. Il piano di base per il layout di un organismo ha solo un'opzione per la maggior parte dei suoi componenti, perché qualsiasi variazione significherebbe che l'organismo non funzionerebbe altrettanto bene, o non funzionerebbe affatto.
Quando un gene esiste come un solo allele in una popolazione, si chiama fissazione dell'allele. I geni polimorfici, al contrario, hanno più di un allele. Uno studio del 1999 ha stimato che il 30% dei geni umani sono polimorfici.
16S rRNA
Il gene 16S rRNA è un pezzo di DNA condiviso da tutti i batteri. È altamente conservato, il che significa che il suo ruolo è così critico che ha un solo allele per ogni popolazione e ogni specie di batteri. Codifica, come suggerisce il nome, per un pezzo di rRNA, o RNA ribosomiale, che costituisce parte del ribosoma.
ribosomi sono dove le proteine vengono sintetizzate nella cellula, quindi puoi vedere perché il gene non è cambiato molto nel corso dei millenni.
Mosche bianche della frutta
I geni altamente conservati hanno un allele perché sperimentano forti pressioni selettive che favoriscono quell'allele. Piccole popolazioni possono anche perdere un allele attraverso deriva genetica, che è essenzialmente casuale.
Peter Buri ha fatto un esperimento in cui ha iniziato con 107 popolazioni separate di 16 moscerini della frutta ciascuna, ciascuna popolazione con un'uguale distribuzione di alleli di colore rosso-arancio e bianco. A causa della casualità nell'accoppiamento e della piccola popolazione, la prole dopo diverse generazioni era quasi tutta rossa o quasi tutta bianca.
Alcune delle popolazioni hanno raggiunto la fissazione dell'allele, rendendo il colore per quelle popolazioni un tratto a singolo allele.
Alcool deidrogenasi nel mais
Un esperimento nei primi anni '60 ha mostrato l'importanza del gene Adh1, che codifica per l'alcol deidrogenasi nel mais. Il gene aveva un solo allele e i ricercatori hanno indotto una mutazione usando un mutageno, una sostanza che causa errori nel processo di copiatura del DNA.
Le piante con la mutazione sono germogliate e sono cresciute bene in condizioni normali, ma quando le radici della pianta erano troppo bagnate, le piante senza alcol deidrogenasi sono morte. Il mais viene impregnato d'acqua abbastanza spesso che tutte le piante di mais hanno la stessa versione di vitale importanza del gene Adh1.