12.10: Allele śmiertelne

Agouti: śmiertelny allel

Lucien Cuénot odkrył letalne allele w 1905 roku, badając dziedziczenie koloru sierści u myszy. Gen agouti jest odpowiedzialny za kolor sierści u myszy. Gen ten koduje białko sygnalizacyjne agouti, które jest odpowiedzialne za dystrybucję melaniny u ssaków. Allel typu dzikiego powoduje szaro-brązowy kolor sierści u myszy, podczas gdy zmutowany allel powoduje powstanie żółtego koloru sierści. Oprócz koloru sierści, gen agouti jest związany z zespołem otyłości żółtych myszy, charakteryzującym się wczesnym początkiem otyłości i nowotworów.

W eksperymencie hodowlanym Cuénot skrzyżował dwie żółte myszy i zaobserwował, że dwoje potomstwa było żółtych, a jedno szare. Potomstwo nigdy nie wykazało stosunku fenotypowego 3:1, jakiego oczekuje się od krzyżówki monohybrydowej. Zamiast tego wykazali fenotypowy stosunek 2:1 myszy żółtych do szarych.

W 1910 roku W.E. Castle i C.C. Little wykazali, że brakujące żółte myszy umierają w stadium embrionalnym. Zarodek był nosicielem obu recesywnych zmutowanych alleli, homozygotycznego stanu, który wpływa na różnicowanie zarówno wewnętrznej masy komórkowej (ICM), jak i trofektodermy, zewnętrznej warstwy blastocysty.

Śmiertelne allele u ludzi

Niektóre recesywne letalne allele powodują zaburzenia genetyczne u ludzi. Na przykład achondroplazja jest zaburzeniem genetycznym, które wpływa na rozwój kości, powodując karłowatość krótkich kończyn. Jest to spowodowane allelem dominującym, co oznacza, że obecność pojedynczej kopii zmutowanego allelu powoduje zaburzenie. Jednak gdy ten sam allel występuje w postaci homozygotycznej, staje się śmiertelny i powoduje śmierć podczas rozwoju embrionalnego. Mimo że choroba jest wywoływana przez allel dominujący, śmiertelność jest recesywna; stąd nazywa się go recesywnym allelem letalnym.

Podobnie, dominujące letalne allele mogą również powodować zaburzenia genetyczne u ludzi. Takie śmiertelne allele powodują śmierć, nawet jeśli są obecne w jednej kopii. W większości przypadków allele te są trudne do znalezienia w populacji, ponieważ powodują przedwczesną śmierć organizmu. Przykładem dominującego allelu śmiertelnego jest choroba Huntingtona, śmiertelne zaburzenie neurologiczne. Początek tej choroby jest powolny, co pozwala heterozygotom przetrwać po urodzeniu. Jeśli dana osoba dożyje wieku rozrodczego, geny są przekazywane jej potomstwu. W ten sposób allel utrzymuje się w populacji.