16.18: Epistase-Analyse

Obwohl Mendel sieben nicht verwandte Merkmale in Erbsen auswählte, um die Gensegregation zu untersuchen, beinhalten die meisten Merkmale mehrere Geninteraktionen, die ein Spektrum von Phänotypen erzeugen. Wenn das Zusammenspiel verschiedener Gene oder Allele an verschiedenen Stellen einen Phänotyp beeinflusst, spricht man von Epistase. Bei der Epistase wird oft ein Gen maskiert oder die Expression eines anderen Gens gestört (antagonistische Epistase). Epistase tritt häufig auf, wenn verschiedene Gene Teil desselben biochemischen Signalwegs sind. Die Expression eines Gens kann von einem Genprodukt im selben biochemischen Signalweg abhängen.

Epistatische Analyse

Die Untersuchung epistatischer Wechselwirkungen ermöglicht es den Forschern, die funktionelle Beziehung zwischen Genen, die Anordnung von Genen in einem Signalweg und den quantitativen Einfluss verschiedener Allele auf Phänotypen zu bestimmen. Stellen Sie sich eine biochemische Reaktion vor, die durch mehrere Proteine katalysiert wird, die von verschiedenen Genen kodiert werden. Die Gene, die an solchen biochemischen Reaktionen beteiligt sind, können andere Gene, die am gleichen biochemischen Signalweg beteiligt sind, maskieren oder hemmen, ein Phänomen, das als Epistase bezeichnet wird. Man sagt, dass solche Gene in einer Epistase-Gruppe sind. Durch die Analyse der epistatischen Beziehung zwischen verschiedenen Genen können Wissenschaftler eine Karte der Funktionsordnung erstellen, die die Abfolge von Ereignissen und Genen zeigt, die an einem Signalweg beteiligt sind. Dieser Vorgang wird als epistatische Analyse bezeichnet. Die für die epistatische Analyse ausgewählten Allele müssen unterschiedliche Phänotypen aufweisen.

Seit der Einführung des Konzepts der Epistase ist immer deutlicher geworden, dass die meisten biologischen Systeme viele genetische Elemente enthalten, die auf vielfältige und komplexe Weise miteinander interagieren.