science >> Wetenschap >  >> Natuur

Voorbeelden van selectie tegen een dominant allel

Genetici streven ernaar om meer te leren over dominante en recessieve allelen die tot bepaalde eigenschappen leiden, met name die welke kunnen leiden tot ziekten of chronische aandoeningen, zoals sikkelcelanemie, die een populatie kunnen schaden. Deze omstandigheden worden vaak veroorzaakt door het paren van twee recessieve allelen die zeldzaam zijn in een bepaalde populatie. Echter, dominante allelen kunnen ook schadelijk zijn voor een populatie en dus ook worden geselecteerd tegen.

Genetische basiskennis

Met zeldzame uitzonderingen krijgt iedereen twee vormen van elk gen, elke vorm bekend als een allel, één van de moeder en één van de vader. In de meeste gevallen zal het allel dominant of recessief zijn en de koppeling is verantwoordelijk voor welk kenmerk wordt tentoongesteld. Allelen worden meestal weergegeven met één letter, die hoofdletters is als deze dominant en kleine letters zijn als ze recessief zijn. Als twee dominante allelen worden gepaard of een dominant en een recessief allel worden gepaard, zal het dominante allel het kenmerk dicteren. In een plant, als paarse bloemen dominant zijn (P) en witte bloemen recessief (p) zijn, heeft de plant paarse bloemen als de plant het genotype PP, Pp of pP heeft. Alleen planten met pp-allelen zullen witte bloemen vertonen.

Selecteren op kenmerken

Het is eigenlijk veel gemakkelijker om te selecteren tegen een dominant allel dan te selecteren tegen een recessief, omdat als een individu heeft een dominant allel, het kenmerk wordt tentoongesteld. In het vorige voorbeeld met de bloemen, als iemand alle paarse bloemen in haar tuin wilde verwijderen, zou ze alleen de witte planten. Dit zou alle dominante allelen van de populatie effectief verwijderen, omdat geen van de witbloeiende planten dominante allelen heeft. Omdat planten met paarse bloemen echter ook één allel voor witte bloemen kunnen hebben, kan een tuinman alle planten met witte bloemen verwijderen en nog steeds planten hebben die witte bloemen produceren.

Gain-of-Function Dominant Allel

Twee soorten dominante allelen kunnen schade veroorzaken en kunnen worden geselecteerd tegen. De eerste is een gain-of-function-allel, waardoor het individu een eigenschap vertoont die hij niet normaal zou vertonen. In ons bloemvoorbeeld zou dit betekenen dat de bloemen over het algemeen wit zijn, maar dit gen veroorzaakt een vreemde kleur (paars). Bij de mens is een voorbeeld van dit fenomeen dwerggroei, waarbij het FGFR3-gen ervoor zorgt dat de botten niet meer groeien voordat ze het algemeen doen.

Dominante negatieve allelen

Het andere type dominante allel dat mogelijk wees schadelijk is bekend als een dominant negatief allel omdat het eiwitten produceert die voorkomen dat andere eiwitten hun werk doen. Het heeft dus een negatief effect. Als onze paarse bloemen werden geproduceerd omdat het dominante gen het wit belette te exposeren, zou dit dominante gen een dominant negatief allel zijn. Een voorbeeld van dit effect wordt veroorzaakt door het p53-eiwit bij de mens, waardoor wordt voorkomen dat andere eiwitten de celgroei reguleren. Hierdoor kunnen ze sneller groeien dan ze zouden moeten, wat leidt tot kanker. Omdat deze eigenschap er echter niet naar buiten toe kan worden waargenomen, is het veel moeilijker om te selecteren, vooral omdat de effecten van dit allel vaak pas op latere leeftijd zichtbaar worden. Selecteren tegen een dominante eigenschap is vaak niet zo eenvoudig als in ons theoretische bloemvoorbeeld.