Inhoud
- Genexpressie
- Dominante en recessieve allelen
- Codominante en semidominante allelen
- Epistatische relaties
Cellen hebben veel taken om uit te voeren, maar geen enkele is belangrijker dan het synthetiseren van eiwitten. Het recept voor deze activiteit zit in het desoxyribonucleïnezuur van een organisme, dat het van elke ouder erft. De cellen van seksueel reproducerende organismen bevatten twee bij elkaar passende sets DNA-eiwitpakketten, de chromosomen. Genen zijn chromosoomsegmenten die coderen voor eiwitten, en een paar bijpassende genen van de ouders, bekend als allelen, kunnen op verschillende manieren op elkaar inwerken.
Genexpressie
Genen fungeren als sjablonen voor de synthese van messenger ribonucleïnezuur (mRNA). Enzymen transcriberen genetische informatie uit het DNA van het gen op mRNA-strengen die de eiwitsynthese stimuleren die wordt uitgevoerd door de ribosomen van de cel. Mensen hebben 23 paar chromosomen die ongeveer 20.000 genenparen bevatten, maar genen vormen slechts ongeveer 2 procent van chromosomaal onroerend goed. Elk paarlid, of allel, codeert voor min of meer hetzelfde eiwit, maar de exacte codering kan verschillen en daarom verschillende versies van het eiwit tot expressie brengen. Sommige genen zijn zo gemuteerd dat ze niet als eiwitten kunnen worden uitgedrukt.
Dominante en recessieve allelen
In sommige gevallen maskeert een dominant allel de uitdrukking van zijn recessieve partner. Een plant kan bijvoorbeeld genen dragen die coderen voor rode of witte bloemen. Als het rode gen dominant is, kan een nageslacht alleen witte bloemen hebben als het twee allelen voor witte kleur ontvangt. Een kruising van rood- en witbloemige ouders levert ongeveer 75 procent roodbloemige nakomelingen op en 25 procent witbloemige nakomelingen. De witte eigenschap kan een mutatie weerspiegelen waardoor de bloem niet in staat is om pigment te produceren.
Codominante en semidominante allelen
Sommige eigenschappen weerspiegelen de gelijke dominantie van beide allelen in een paar. In deze situatie is de resulterende genexpressie of fenotype het product van de verschillende eiwitten die uit elk allel zijn gesynthetiseerd. Stel dat de bloemkleurallelen voor een plantensoort overheersend zijn. Een kruising tussen rood- en witbloemige ouders zal nakomelingen met gevlekte rode en witte bloemen voortbrengen. Als de allelen onvolledig dominant of semi-dominant waren, zouden de nakomelingen een gemengd fenotype, roze bloemen vertonen, omdat de nakomelingen slechts een enkele dosis van het eiwit zouden hebben dat rode kleur produceert.
Epistatische relaties
Epistasis is een interactie tussen twee of meer verschillende allelparen die samen de expressie van een eigenschap beïnvloeden. Soms maskeert of wijzigt een gen de expressie van meerdere genen. Onderzoekers hebben bijvoorbeeld twee verschillende genen geïdentificeerd die helpen bij het bepalen van de vorm van een kippenkam, het rozenkamgen en het erwtenkamgen. De kammen van de nakomelingen tonen een mix van vier verschillende kamstijlen, wat aangeeft dat er twee allelparen aan het werk zijn. De relaties tussen de allelen in een epistatische groep kunnen aanleiding geven tot veel verschillende fenotypes.