Três exemplos de uma característica de alelo único

Cada organismo vivo pode ser considerado uma coleção de características. Cada uma dessas características é codificada por um gene ou genes no DNA desse organismo.

Bactérias têm apenas uma cópia de cada gene, as plantas e a maioria dos animais têm duas. Quando existem pequenas variações do gene na população, cada variação é referida como um alelo.

Traços de alelo único são traços determinados por apenas um alelo em oposição a múltiplos. Algumas características, como a cor dos olhos, podem ser determinadas por mais de um alelo, mas muitas características são determinadas por genes únicos.

Os genes codificam para características particulares em um organismo individual. Quando diferentes formas do gene surgem como resultado de mutação aleatória e / ou pressões evolutivas, cada forma do gene é chamada de "alelo". Quando certas características são determinadas por apenas um gene, elas são chamadas de características de um único gene.

Um exemplo comum disso são os lóbulos das orelhas. Os humanos podem ter lóbulos de orelha anexados que se conectam ao lado da cabeça ou podem ter lóbulos de orelha soltos.

O gene pode ser representado por F (o alelo para os lóbulos das orelhas pendentes) ef (o alelo para os lóbulos das orelhas anexados). O alelo de suspensão livre é dominante, portanto, os humanos com genótipos FF ou Ff terão lóbulos das orelhas suspensos. Um genótipo ff resultará em alguém com lóbulos de orelha anexados.

Você não iria querer mais de uma opção para a maioria dos genes. A menos que algo esteja errado, os humanos nascem com duas pernas, dez dedos e um coração com quatro câmaras. O plano básico para o layout de um organismo tem apenas uma opção para a maioria de seus componentes, porque qualquer variação significaria que o organismo não funcionaria tão bem, ou nem funcionaria.

Quando um gene existe como apenas um único alelo em uma população, ele é chamado fixação de alelo. Os genes polimórficos, por outro lado, têm mais de um alelo. Um estudo de 1999 estimou que 30% dos genes humanos são polimórficos.

O gene 16S rRNA é um pedaço de DNA compartilhado por todas as bactérias. É altamente conservado, o que significa que seu papel é tão crítico que possui apenas um alelo para cada população e cada espécie de bactéria. Ele codifica, como o nome sugere, para um pedaço de rRNA, ou RNA ribossômico, que faz parte do ribossomo.

Ribossomos são onde as proteínas são sintetizadas na célula, então você pode ver por que o gene não mudou muito ao longo dos milênios.

Genes altamente conservados têm um alelo porque sofrem fortes pressões de seleção que favorecem esse alelo. Pequenas populações também podem perder um alelo por meio de deriva genética, que é essencialmente um acaso aleatório.

Peter Buri fez um experimento no qual começou com 107 populações separadas de 16 moscas da fruta cada, cada população tendo uma distribuição igual de alelos de cor vermelho-laranja e branco. Devido à chance aleatória de acasalamento e à pequena população, a prole após várias gerações era quase toda vermelha ou quase toda branca.

Algumas das populações alcançaram a fixação do alelo, tornando a cor dessas populações uma característica de um alelo.

Um experimento no início dos anos 1960 mostrou a importância do gene Adh1, que codifica a álcool desidrogenase no milho. O gene tinha apenas um alelo, e os pesquisadores induziram uma mutação usando um mutagênico - uma substância que causa erros no processo de cópia do DNA.

As plantas com a mutação germinaram e cresceram bem em condições normais, mas quando as raízes da planta estavam muito úmidas, as plantas sem álcool desidrogenase morreram. O milho fica encharcado com freqüência suficiente para que todas as plantas de milho tenham a mesma versão vitalmente importante do gene Adh1.