שלוש דוגמאות לתכונה של אלל יחיד

ניתן לחשוב על כל אורגניזם חי כאוסף של תכונות. כל אחת מהתכונות הללו מקודדת על ידי a גֵן או גנים ב- DNA של אותו אורגניזם.

בַּקטֶרִיָה יש רק עותק אחד של כל גן, לצמחים ולרוב בעלי החיים יש שניים. כאשר קיימות שינויים קלים בגן באוכלוסייה, כל וריאציה מכונה אלל.

תכונות אלל בודדות הן תכונות שנקבעות על ידי אלל אחד בלבד לעומת מספר רב. תכונות מסוימות, כגון צבע עיניים, יכולות להיקבע על ידי אלל אחד בלבד, אך תכונות רבות נקבעות על ידי גנים בודדים.

קוד גנים לתכונות מסוימות באורגניזם פרטני. כאשר צורות שונות של הגן מתעוררות כתוצאה מ מוטציה אקראית ו / או לחצים אבולוציוניים, כל צורה של הגן נקראת "אלל". כאשר תכונות מסוימות נקבעות על ידי גן אחד בלבד, הן נקראות תכונות גן בודדות.

דוגמה נפוצה לכך היא תנוכי אוזניים מחוברות. לבני אדם יכולים להיות תנוכי אוזניים מחוברות שמתחברות לצד הראש או שהם יכולים להיות תנוכי אוזניים לא קשורות.

ניתן לייצג את הגן על ידי F (האלל לתנוכי האוזניים התלויות חופשיות) ו- f (האלל לתנוכי האוזן המצורפות). האלל התלוי חופשי הוא דומיננטי, ולכן לבני אדם עם גנוטיפים FF או FF יהיו תנוכי אוזניים תלויים חופשי. גנוטיפ ff יביא למישהו עם תנוכי אוזניים מחוברות.

לא היית רוצה יותר מאופציה אחת עבור רוב הגנים. אלא אם כן משהו לא בסדר, בני אדם נולדים עם שתי רגליים, עשר אצבעות ולב עם ארבעה חדרים. לתוכנית הבסיסית לפריסה של אורגניזם יש אפשרות אחת בלבד לרוב מרכיביו, מכיוון שכל וריאציה תביא לכך שהאורגניזם לא יעבוד טוב, או בכלל.

כאשר גן קיים כאלל יחיד בלבד באוכלוסיה, הוא נקרא קיבוע אלל. לעומת זאת, בגנים הפולימורפיים יש יותר מאלל אחד. מחקר משנת 1999 העריך כי 30 אחוז מהגנים האנושיים הם פולימורפיים.

הגן 16S rRNA הוא פיסת DNA המשותפת לכל החיידקים. זה שמור מאוד, כלומר תפקידו כה קריטי שיש לו אלל אחד בלבד לכל אוכלוסייה ולכל מיני חיידקים. זה מקודד, כפי שהשם היה מציע, עבור חתיכת rRNA, או RNA ריבוזומלי, המהווה חלק מהריבוזום.

ריבוזומים הם המקום בו חלבונים מסונתזים בתא, כך שתוכלו לראות מדוע הגן לא השתנה הרבה במשך אלפי השנים.

לגנים שמורים מאוד יש אלל אחד מכיוון שהם חווים לחצי בחירה חזקים המעדיפים את האלל הזה. אוכלוסיות קטנות יכולות גם לאבד אלל סחף גנטי, שהוא למעשה סיכוי אקראי.

פיטר בורי עשה ניסוי בו התחיל עם 107 אוכלוסיות נפרדות של 16 זבובי פרי כל אחת, ולכל אוכלוסייה התפלגות שווה של אללים בצבע אדום-כתום ולבן. בגלל סיכוי אקראי להזדווגות והאוכלוסיה המצומצמת, הצאצאים לאחר מספר דורות היו כמעט כולם אדומים או כמעט כולם לבנים.

חלק מהאוכלוסיות הגיעו לקיבוע אלל, מה שהפך את הצבע לאוכלוסיות אלה לתכונת אלל אחת.

ניסוי בתחילת שנות השישים הראה את חשיבותו של הגן Adh1, שמקודד לאלכוהול דהידרוגנאז בתירס. לגן היה רק ​​אלל אחד, והחוקרים גרמו למוטציה באמצעות מוטגן - חומר הגורם לשגיאות בתהליך העתקת ה- DNA.

הצמחים עם המוטציה נבטו וגדלו בסדר גמור בתנאים רגילים, אך כאשר שורשי הצמח היו רטובים מדי, הצמחים ללא אלכוהול דה-הידרוגנאז מתו. התירס מקבל מים ספוגים לעיתים קרובות מספיק כדי שלצמחי התירס תהיה אותה גרסה חשובה ביותר לגן Adh1.