То, что вы видите, не всегда то, что вы получаете, по крайней мере, по наследственности. Генетическая информация об однояйцевых близнецах, которые произошли от одного и того же оплодотворенного яйца, настолько схожа, насколько это возможно. Однако даже у этих братьев и сестер могут быть различия из-за вариаций генов и влияния окружающей среды. Человек получает генетический материал или аллели от обоих родителей, и то, как эти аллели сочетаются, может быть сложным. Ваш внешний вид не раскрывает всей истории ваших генетических инструкций.
Гайки и болты
Основы наследственности начинаются с ДНК. Гены сделаны из этого химического вещества и несут инструкции по производству белка в клетке. Организмы используют эти направления для роста, развития и повседневных функций, таких как пищеварение и сердцебиение. Гены расположены на хромосомах, большинство из которых находится в ядрах клеток организма. У организмов, размножающихся половым путем, есть два подходящих набора хромосом, по одному от каждого родителя. Число хромосом варьируется между видами. В то время как у плодовых мушек 4 пары хромосом, у людей - 23. У картофеля и шимпанзе по 24 пары.
Аллель: главное
Гены несут информацию о физических, поведенческих и связанных со здоровьем характеристиках организма. Гены одного и того же признака могут существовать в двух или более версиях, называемых «аллелями». Например, коричневый цвет волос имеет множество возможных аллелей, от очень светлых до очень темных. Родители передают своим потомкам по одному аллелю каждого гена. Если и мать, и отец передают один и тот же аллель, потомство является «гомозиготным» по этому признаку. Потомство является «гетерозиготным» по признаку, если он или она получили разные аллели от каждого родителя. Если аллель является доминантным, он всегда будет выражаться, скрывая другой рецессивный аллель. Комбинация аллелей - это генотип организма.
Доминантный и рецессивный
Аллели часто обозначаются буквами. Заглавные буквы используются для доминантных аллелей, а рецессивные аллели обозначаются строчными буквами. Например, муковисцидоз (МВ) - это хроническое заболевание легких, передаваемое рецессивным аллелем. Буква «C» используется для обозначения аллеля без заболевания, а «c» указывает на аллель, несущий CF. Человек, гомозиготный по CF, имеет комбинацию аллелей cc, а кто-то, гомозиготный по отсутствию заболевания, имеет аллели CC. Индивидуум, гетерозиготный по CF, то есть обладающий комбинацией аллелей Cc, не будет иметь заболевания, потому что аллель развития CF рецессивен. Однако он или она может иметь потомство с CF, если другой родитель их потомства также гетерозиготен по CF.
Кодоминирование и неполное доминирование
Но с наследственностью не всегда все так просто. В «кодоминантности» оба аллеля проявляются в выражении признака. Одним из примеров является чалая шерсть (смесь белых и рыжих волос), встречающаяся у некоторых лошадей и крупного рогатого скота - результат скрещивания гомозиготного красного животного с гомозиготным белым. При «неполном доминировании» характеристика выглядит как смесь обоих аллелей. Например, если красные четырехчасовые цветы скрещиваются с белыми, они дадут розовое потомство. Кроме того, на многие черты влияют несколько генов, например цвет глаз и волос у людей.
Что появляется
Физическое выражение генотипа человека называется его фенотипом. Для гена муковисцидоза существует два возможных фенотипа: наличие или отсутствие заболевания. С чертами, на которые влияют несколько генов, например, цвет волос, фенотип может находиться в широком диапазоне, от платинового блонда до черного эспрессо. На фенотип также влияет окружающая среда организма. Климат, диета, несчастные случаи, культура и образ жизни могут повлиять на выражение фенотипа. Растения с одинаковыми генотипами по высоте могут развиваться по-разному из-за различий в окружающей среде в солнечном свете, воде и минералах. Поэтому фенотип у одних людей может быть высоким, а у других - значительно ниже. Факторы окружающей среды могут влиять даже на людей из поколения в поколение. Например, лабораторные мыши, получавшие определенные химические вещества, стали тучными и передали эту черту своему потомству, которое имело избыточный вес даже без добавок. Изучение того, как изменения окружающей среды влияют на генетику, эпигенетику, является многообещающим направлением исследований, особенно в вопросах здоровья.
