МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И
НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
БИОЛОГО-ПОЧВЕННОГО ФАКУЛЬТЕТА
КАФЕДРА ГЕНЕТИКИ, ЦИТОЛОГИИ
И БИОИНЖЕНЕРИИ
РЕФЕРАТ
Неаллельное взаимодействие
генов
Подготовил:
Студент Биолого-почвенного
факультета,
2 курс 11 группа,
Федоров Евгений Сергеевич
Проверил:
Доцент, д.б.н., Калаев Владислав
Николаевич
г. Воронеж 2014
Содержание
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………....3
- Комплементарность…………………………………………...3
- Эпистаз………………………………………..........................4
- Полимерия……………………………….……………………..5
Источники…………………………………………………………...………5
ВВЕДЕНИЕ
Неаллельные гены — это гены, расположенные в различных
участках хромосом и кодирующие неодинаковые
белки . Еще неаллельные гены могут взаимодействовать
между собой.
При этом либо один ген обусловливает
развитие нескольких признаков, или наоборот,
один признак проявляется под действием
совокупности нескольких генов. Всего
выделяют 3 формы и взаимодействия неаллельных
генов:
комплементарность;
эпистаз;
полимерия.
Итак, давайте разберем каждый
признак по порядку:
Комплементарность
Комплементарность представляет
собой пространственную взаимодополняемость (взаимное соответствие) поверхностей взаимодействующих молекул или их частей, приводящая, как правило, к образованию вторичных (Ван-дер-Ваальсовых, водородных, ионных) связей между ними. Уникальность и прочность комплементарных структур определяется высокой избирательностью и большой площадью взаимодействия на уровне атомных группировок или зарядов по принципу «ключ — замок» (комплексы антиген — антитело и фермент-субстрат, четвертичная структура белков, вторичная и третичная структура нуклеиновых к-т). Т. о., слабые взаимодействия в совокупности обеспечивают достаточно сильное притяжение, способное противостоять разрыву, вызываемому тепловым движением. Наиб, ярко К. проявляется в структуре двуспиральных ДНК и РНК, где две полинуклеотидные цепи образуют в результате комплементарного взаимодействия пар пуриновых и пиримидиновых оснований (А-Т, Г-Ц) двуспиральную молекулу. Уникальная вторичная и третичная структура одно-цепочечных полинуклеотидов (тРНК, рРНК) также определяется комплементарным спариванием оснований с образованием «петель» и «шпилек» вдоль по цепи. К. лежит в основе мн. явлений биол. специфичности, связанных с «узнаванием» на мол. уровне, — ферментативного катализа, самосборки биол. структур, высокой точности матричного синтеза полинуклеотидов in vivo и in vitro, мол. механизмов иммунитета и др. В случае взаимодействия кодон (иРНК) — ан-тикодон (тРНК) строгая К. необходима лишь для двух первых нуклеотидов ко дона и антикодона, в случае третьего нук-леотида «узнавание» иногда может не соответствовать правилам К. (неоднозначность соответствия).
Разобравшись с принципом комплементарности
перейдем непосредственно к определению
эпистаза.
Эпистаз
Представляет собой
вид взаимодействия неаллельных генов,
при котором один из генов полностью подавляет
действие другого. Ген, подавляющий действие
другого гена, может называться ген-супрессор,
ингибитор, эпистатичный ген. Подавляемый
ген называется гипостатичным. Эпистаз
может быть как доминантным, так и рецессивным.
Давайте рассмотрим пример доминантного
эпистаза. У тыквы доминантный ген Y вызывает
появление желтой окраски плодов, а его
рецессив у — зеленой. Помимо, имеется
доминантный ген W, подавляющий проявление
любой окраски, в то время как его рецессив
w не мешает окраске проявляться. Из-за
этого растения, имеющие в своем генотипе
хотя бы один доминантный ген W, будут образовывать
белые плоды независимо от того, какие
аллели гена Y будут присутствовать в их
генотипах. Например, у растений с генотипами
YYWW, YyWw, yyWw плоды будут белые. Эпистатическое
действие рецессивного гена показывает
наследование окраски шерсти у домовых
мышей. Окраска агути (рыжевато-серая)
определяется доминантным геном А, его
рецессивный аллель а в гомозиготном состоянии
определяет черную окраску. Доминантный
ген другой нары С определяет развитие
пигмента, а гомозиготы по его рецессивному
аллелю с являются альбиносами (отсутствие
пигмента в шерсти и радужной оболочке
глаз). Особи, являющиеся доминантными
гомозиготами по гену С или гетерозиготные
по этому гену, будут иметь окраску шерсти
в соответствии со своим генотипом по
гену А (например, ААСС и ААСс будут рыжевато-серые
агути, ааСС и ааСс — черные). Но все особи,
гомозиготные по рецессивному гену-супреесору
(ААсс, Аасс и аасс), будут альбиносами.
И, перейдем к последней
форме взаимодействия-полимерии.
Полимерия
Итак полимерия - это один из типов взаимодействия генов, при котором степень развития одного и того же признака обусловлена влиянием ряда т. н. полимерных генов (проявляющихся сходным образом). Полимерия открыта в 1909 Н. Г. Нильсоном-Эле. Широко распространена в природе. По типу Полимерии наследуются многие хозяйственно полезные признаки: высота растений, длина вегетационного периода, количество белков в зернах, содержание витаминов в плодах, скорость протекания биохимических реакций, скорость роста и масса животных, яйценоскость кур и т. д. Условно различают некумулятивную и кумулятивную полимерию. Некумулятивная полимерия характеризуется тем, что для полной выраженности признака достаточно доминантного аллеля одного из полимерных генов (олнгогена). При кумулятивной П. степень выраженности признака зависит от числа доминантных аллелей как одного и того же, так и разных полимерных генов. Количественные, признаки наследуются по типу кумулятивной полимерии. В основе полимерии, на биохимическом уровне может лежать существование нескольких независимых путей биосинтеза, влияющих на развитие признака.
Источники:
1.«Биологический энциклопедический словарь.» Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Бабаев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. — 2-е изд., исправл. — М.: Сов. Энциклопедия, 1986.)
2. «Биологический энциклопедический словарь.» Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Бабаев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. — 2-е изд., исправл. — М.: Сов. Энциклопедия, 1986.)
3. Т. Л. Богданова "Пособие
для поступающих в вузы"
4. ru.wikipedia.org
.