Daudzi no mums ir dzirdējuši par dominējošiem un recesīviem gēniem – dažām mūsu genomā paslēptām nukleotīdu ķēdēm, kas ir atbildīgas par iedzimtām iezīmēm. Kā viņi mijiedarbojas viens ar otru? Kas ir dominēšana un kā tas notiek? Kāpēc recesīvās alēles ne vienmēr nomāc dominējošās alēles? Šie jautājumi ir nodarbinājuši zinātniekus kopš gēnu atklāšanas.
Pētījumu vēsture
Alēļu mijiedarbība vienmēr ir bijusi ļoti interesanta ģenētiķiem. Pētījuma gaitā tika konstatēts, ka pastāv dažādi gēnu mijiedarbības veidi - pilnīga dominante, pārsvars, multiplā alēlisms, nepilnīgā dominante un kodominance.
Pareizi saukts par mūsdienu ģenētikas tēvu, Gregors Mendels bija pirmais, kurš sāka interesēties par iedzimto īpašību pārnešanas likumiem. Slaveno eksperimentu laikā par zirņu augu hibridizāciju Mendels pamanīja, ka dzelteno un zaļo zirņu krustošana neradīja starpposma pazīmi. Pirmajāpaaudzei visi zirņi bija dzelteni. Pats Mendels tad nevarēja izskaidrot sava izcilā eksperimenta rezultātus. Teorētiskā bāze parādījās daudz vēlāk, pēc intereses atdzimšanas par ģenētiku un iedzimtības elementārās vienības - gēna - atklāšanas. No viņa ir atkarīga zirņu krāsa, deguna forma, acu krāsa, augums, iedzimtu slimību klātbūtne cilvēkiem.
Atgriezīsimies pie Mendeļa eksperimenta. A gēns ir atbildīgs par zirņu dzelteno krāsu, bet gēns - par zaļo krāsu. Šķērsojot divas dažādas tīras līnijas, sadalīšana būs šāda:
R: AA x aa
F1: Aa Aa Aa Aa
Neskatoties uz to, ka visu iegūto augu genotipā bija gan dzeltenās, gan zaļās krāsas gēns, beigās parādījās tikai dzeltenā krāsa. Citiem vārdiem sakot, dominējošā īpašība pilnībā apslāpēja recesīvo. Tādā pašā veidā tika mantota zirņu forma - gluda ņēma virsroku pār krokotu. Tas ir šis piemērs, kas parāda pilnīgu gēnu dominēšanu - recesīvās pazīmes nomākšanu ar dominējošo pazīmi abu klātbūtnē genotipā.
Pilnīgas dominēšanas piemēri
Dažādu krāsu augu krustošanās nav vienīgā joma, kur parādās pilnīgs dominējošais stāvoklis. Šāda veida mijiedarbības piemērus var minēt arī no cilvēka ģenētikas jomas: ja vienam no vecākiem ir brūnas acis, otram ir zilas acis un abi ir homozigoti attiecībā uz šīm pazīmēm, tad visiem bērniem būs brūnas acis.
Līdzīgi arī Rh faktora klātbūtne, polidaktilija,vasaras raibumi, tumša matu krāsa. Visas šīs pazīmes ir dominējošas un neļaus parādīties recesīvam fenotipam.
Pilnīgai dominēšanai ir liela nozīme ģenētisko slimību pārmantošanā. Lielākā daļa no tām (Tay-Sachs slimība, Urbach-Wite slimība, Gintera slimība) tiek mantotas autosomāli recesīvā veidā, tas ir, ja genotips satur normālu (dominējošo) gēnu, mutanta alēle neizpaudīsies.
Par nepilnīgu dominēšanu
Nepilnīga dominēšana ir viens no gēnu mijiedarbības veidiem, kas bieži sastopams dabā. Ar to recesīvā alēle netiek pilnībā nomākta ar dominējošo, un fenotipā parādās jauna, starpposma iezīme. Spilgts nepilnīgas dominēšanas piemērs ir kosmosa ziedu krāsošana. Ja krustojat sarkano augu ar b alto, tad pirmajā paaudzē fenotipa šķelšanās būs šāda: 1 (AA): 2 (Aa): 1 (aa). Tas ir, viens zieds būs sarkans, viens b alts un divi rozā. Pēdējie ir nepilnīgas dominēšanas piemērs, jo dominējošā iezīme sarkanā krāsā pilnībā nenomāca recesīvo. Tā rezultātā organismā izpaužas abu gēnu ietekme.
Nepilnīga dominance ir raksturīga ne tikai kosmei, bet arī daudziem citiem ziediem: spārniem, tulpēm, neļķēm.
Pārpārvaldība
Overdominance ir interesants un nedaudz paradoksāls gēnu mijiedarbības veids, kurā dominējošais gēns heterozigota organisma fenotipā (BB) izpaužas intensīvāk nekā homozigota (BB) fenotipā. Pārsvars dabā nenotiekbieži vien kā pilnīga dominēšana. Piemērs ir HBB gēna mutācija, kas samazina risku saslimt ar malāriju.
Kopdominance
Ir vairāki citi interesanti gēnu mijiedarbības veidi, un viens no tiem ir līdzdominance. Šajā gadījumā dominējošā alēle neslēpj un nenomāc recesīvo, un abas pazīmes zināmā mērā izpaužas fenotipā.
Vienkāršākais veids, kā izprast līdzdominances fenomenu, ir rododendra sarkanb alto ziedu vai nakts skaistuma piemērs. Šo krāsojumu iegūst, krustojot sarkanos un b altos ziedus, un, lai gan dominē sarkanais pigments, tas neslāpē alēli, kas ir atbildīga par b alto krāsu. Šādi tiek iegūti neparasti divkrāsu ziedi ar Aa genotipu.
Kodominances piemērs ir asins grupu pārmantošanas mehānisms. Lai vienam no vecākiem ir otrā asins grupa (IAIA), bet otram ir trešā (IВ). IB), tad bērnam būs ceturtā grupa, kas nav starpposma starp otro un trešo, ar genotipu IA IB.
