Fiecare organism viu poate fi gândit ca o colecție de trăsături. Fiecare dintre aceste trăsături este codificată de un genă sau gene din ADN-ul acelui organism.
Bacterii au o singură copie a fiecărei gene, plantele și majoritatea animalelor au două. Când există variații ușoare ale genei în populație, fiecare variație este denumită an alele.
Trăsăturile de alelă unică sunt trăsături determinate de o singură alelă spre deosebire de multiple. Unele trăsături, cum ar fi culoarea ochilor, pot fi determinate de mai multe alele, dar multe trăsături sunt determinate de gene individuale.
Definiția unei alele
Genele codifică anumite trăsături ale unui organism individual. Când apar diferite forme ale genei ca urmare a mutație aleatorie și / sau presiuni evolutive, fiecare formă a genei este numită „alele". Când anumite trăsături sunt determinate de o singură genă, ele sunt numite trăsături genetice unice.
Un exemplu obișnuit în acest sens sunt lobii urechii atașați. Oamenii pot avea atașați lobii urechii care se conectează la partea laterală a capului sau pot avea lobii urechii neatașați.
Gena poate fi reprezentată de F (alela pentru lobii urechii agățați liber) și f (alela pentru lobii urechii atașați). Alela cu agățare liberă este dominantă, astfel încât oamenii cu genotipuri FF sau Ff vor avea lobii urechilor agățați liber. Un genotip ff va duce la cineva cu lobii urechii atașați.
Fixarea alelelor
Nu ați dori mai multe opțiuni pentru majoritatea genelor. Cu excepția cazului în care ceva nu este în regulă, oamenii se nasc cu două picioare, zece degete și o inimă cu patru camere. Planul de bază pentru dispunerea unui organism are o singură opțiune pentru majoritatea componentelor sale, deoarece orice variație ar însemna că organismul nu ar funcționa la fel de bine sau deloc.
Când o genă există ca o singură alelă într-o populație, se numește fixarea alelelor. În schimb, genele polimorfe au mai multe alele. Un studiu din 1999 a estimat că 30 la sută din genele umane sunt polimorfe.
ARNr 16S
Gena ARNr 16S este o bucată de ADN împărtășită de toate bacteriile. Este foarte conservat, ceea ce înseamnă că rolul său este atât de critic încât are o singură alelă pentru fiecare populație și fiecare specie de bacterii. Codifică, după cum sugerează și numele, pentru o bucată de ARNr, sau ARN ribozomal, care face parte din ribozom.
Ribozomi proteine sunt sintetizate în celulă, astfel încât să puteți vedea de ce gena nu s-a schimbat prea mult de-a lungul mileniilor.
Muște de fructe albe
Genele foarte conservate au o singură alelă, deoarece experimentează presiuni puternice de selecție care favorizează acea alelă. Populațiile mici pot pierde, de asemenea, o alelă deviere genetică, care este în esență o întâmplare întâmplătoare.
Peter Buri a făcut un experiment în care a început cu 107 populații separate de câte 16 muște de fructe fiecare, fiecare populație având o distribuție egală a alelelor de culoare roșu-portocaliu și alb. Datorită șanselor aleatorii la împerechere și a populației mici, descendenții după câteva generații au fost aproape toți roșii sau aproape toți albi.
Unele dintre populații au atins fixarea alelei, făcând culoarea pentru acele populații o trăsătură cu o singură alelă.
Alcool dehidrogenaza din porumb
Un experiment la începutul anilor 1960 a arătat importanța genei Adh1, care codifică alcoolul dehidrogenază din porumb. Gena a avut o singură alelă, iar cercetătorii au indus o mutație folosind un mutagen - o substanță care provoacă erori în procesul de copiere a ADN-ului.
Plantele cu mutație au încolțit și au crescut foarte bine în condiții normale, dar când rădăcinile plantei erau prea umede, plantele fără alcool dehidrogenază au murit. Porumbul este udat suficient de des încât toate plantele de porumb să aibă aceeași versiune vitală a genei Adh1.