1.8
W przypadku tego samego genu wiele alleli może wchodzić w interakcje, wpływając na fenotypy, takie jak kształt i skład białka poszczególnych komórek.
Na przykład w erytrocytach lub czerwonych krwinkach białko hemoglobiny ma składnik kodowany przez gen beta-globiny, dla którego zidentyfikowano kilka różnych alleli. Łącznie są to wielokrotne allele beta-globiny.
W przypadku zmutowanego allelu sierpowatego homozygoty wykazują sztywne, czerwone krwinki w kształcie półksiężyca, które zatykają naczynia, podczas gdy te z normalnym allelem wykazują elastyczny dysk, podobny do erytrocytów, które łatwo przemieszczają się przez naczynia krwionośne. Co ciekawe, heterozygoty mogą wykazywać łagodnie zakrzywione komórki, których kształt pogarsza się pod wpływem niskiego poziomu tlenu.
Ponieważ morfologia erytrocytów heterozygot mieści się między morfologią homozygot, jest to przykład interakcji allelowej zwanej niepełną dominacją. Gdyby allel sierpowaty był dominujący, heterozygoty wykazywałyby tylko komórki w kształcie sierpa, co nie jest prawdą.
Molekularnie heterozygoty wykazują inną interakcję allelową zwaną kodominacją. Dzieje się tak, ponieważ produkty białkowe zarówno normalnego allelu, jak i allelu sierpowatego, który powoduje sklejanie się białek hemoglobiny, występują w mniej więcej równych ilościach w ich czerwonych krwinkach. Gdyby wyrażony był tylko allel sierpowy, byłby on dominujący. Tak się jednak nie dzieje.
Badając interakcje alleli na poziomie molekularnym i komórkowym, naukowcy mogą zrozumieć wynikające z tego fenotypy i powikłania schorzeń ludzkich, takich jak cecha sierpowatokrwinkowa, ulepszając leczenie.
Allelizm wielokrotny opisuje geny, które występują w trzech lub większej liczbie form allelicznych. Chociaż organizmy diploidalne, podobnie jak ludzie, zwykle posiadają tylko dwa allele każdego genu, w populacji występuje wiele alleli wielu (jeśli nie większości) ludzkich genów. Grupa krwi jest jednym z przykładów allelizmu wielokrotnego. U ludzi występują trzy allele określające grupę krwi (gen HBB): IA, IB i i.
Anemia sierpowatokrwinkowa, spowodowana mutacją w genie kodującym beta-globinę (HBB), jest jednym z przykładów niepełnej dominacji. Do wystąpienia choroby potrzebne są dwie kopie allelu anemii sierpowatokrwinkowej, przy czym homozygoty sierpowatokrwinkowe wytwarzają sztywne czerwone krwinki w kształcie półksiężyca, które zatykają naczynia krwionośne. Z drugiej strony, osoby homozygotyczne pod względem prawidłowego allelu beta-globiny wytwarzają elastyczne, przypominające krążki erytrocyty, które z łatwością przemieszczają się w naczyniach.
Jednakże heterozygoty, które mają jeden allel prawidłowy i jeden allel sierpowatokrwinkowy, wytwarzają zarówno normalne (w kształcie krążka), jak i sierpowate czerwone krwinki i mówi się, że posiadają cechę sierpowatokrwinkową. Osoby te rzadko cierpią na powikłania choroby, chyba że na przykład napotkają niski poziom tlenu. Jest to przykład niepełnej dominacji, ponieważ heterozygota wykazuje fenotyp pośredni pomiędzy komórkami zdrowymi i sierpowatymi.
Na poziomie molekularnym heterozygoty sierpowatokrwinkowe również wykazują kodominację, ponieważ allele normalne i sierpowatokrwinkowe wytwarzają mniej więcej taki sam poziom produktów białkowych w czerwonych krwinkach.
Grupa krwi to kolejny przykład kodominacji. Wszystkie IA, IB i i są allelami grupy krwi u ludzi. Allele IA i IB kodują odpowiednio białka antygenu A i B, a allel i nie koduje żadnego białka antygenu. IA i IB dominują nad i, a dla fenotypu grupy krwi O potrzebne są dwie kopie i. Jednakże IA i IB są kodominujące. Zatem u heterozygotycznego osobnika IAIB zarówno antygeny A, jak i B ulegają ekspresji i znajdują się na powierzchni każdej krwinki czerwonej.
W przypadku tego samego genu wiele alleli może wchodzić w interakcje, wpływając na fenotypy, takie jak kształt i skład białka poszczególnych komórek.
Na przykład w erytrocytach lub czerwonych krwinkach białko hemoglobiny ma składnik kodowany przez gen beta-globiny, dla którego zidentyfikowano kilka różnych alleli. Łącznie są to wielokrotne allele beta-globiny.
W przypadku zmutowanego allelu sierpowatego homozygoty wykazują sztywne, czerwone krwinki w kształcie półksiężyca, które zatykają naczynia, podczas gdy te z normalnym allelem wykazują elastyczny dysk, podobny do erytrocytów, które łatwo przemieszczają się przez naczynia krwionośne. Co ciekawe, heterozygoty mogą wykazywać łagodnie zakrzywione komórki, których kształt pogarsza się pod wpływem niskiego poziomu tlenu.
Ponieważ morfologia erytrocytów heterozygot mieści się między morfologią homozygot, jest to przykład interakcji allelowej zwanej niepełną dominacją. Gdyby allel sierpowaty był dominujący, heterozygoty wykazywałyby tylko komórki w kształcie sierpa, co nie jest prawdą.
Molekularnie heterozygoty wykazują inną interakcję allelową zwaną kodominacją. Dzieje się tak, ponieważ produkty białkowe zarówno normalnego allelu, jak i allelu sierpowatego, który powoduje sklejanie się białek hemoglobiny, występują w mniej więcej równych ilościach w ich czerwonych krwinkach. Gdyby wyrażony był tylko allel sierpowy, byłby on dominujący. Tak się jednak nie dzieje.
Badając interakcje alleli na poziomie molekularnym i komórkowym, naukowcy mogą zrozumieć wynikające z tego fenotypy i powikłania schorzeń ludzkich, takich jak cecha sierpowatokrwinkowa, ulepszając leczenie.
From Chapter 1:
Now Playing
Mendelian Genetics
10.2K Views
Mendelian Genetics
12.7K Views
Mendelian Genetics
8.9K Views
Mendelian Genetics
6.8K Views
Mendelian Genetics
25.7K Views
Mendelian Genetics
7.1K Views
Mendelian Genetics
30.2K Views
Mendelian Genetics
16.2K Views
Mendelian Genetics
21.7K Views
Mendelian Genetics
12.5K Views
Mendelian Genetics
8.1K Views
Mendelian Genetics
6.5K Views
Mendelian Genetics
19.6K Views
Mendelian Genetics
8.0K Views
Mendelian Genetics
12.1K Views
See More