Доминантность

Домина́нтность, или домини́рование, — форма взаимоотношений между аллелями одного гена, при которой один из них (доминантный) подавляет (маскирует) проявление другого (рецессивного) и таким образом определяет проявление признака как у доминантных гомозигот, так и у гетерозигот.

Рецесси́вный аллель — вариант гена, действие которого на фенотип не проявляется в присутствии доминантного аллеля. Рецессивный аллель способен обеспечить проявление определяемого им признака только в том случае, если находится в гомозиготном состоянии (в паре с таким же рецессивным аллелем).

Полное доминирование

При полном доминировании фенотип гетерозиготы не отличается от фенотипа доминантной гомозиготы по данному аллелю. Видимо, в чистом виде полное доминирование встречается крайне редко или не встречается вовсе. Например, люди, гетерозиготные по гену гемофилии А (сцепленный с Х-хромосомой рецессивный аллель), имеют половинное количество нормального фактора свёртывания по сравнению с гомозиготными по нормальному аллелю людьми, и активность фактора свёртывания VIII у них в среднем вдвое ниже, чем у здоровых людей. В то же время у здоровых людей активность этого фактора варьирует от 40 до 300 % по сравнению со средней для популяции. Поэтому наблюдается значительное перекрывание признаков у здоровых и носителей-гетерозигот. При фенилкетонурии (аутосомно-рецессивный признак) гетерозиготы обычно считаются здоровыми, однако активность печёночного фермента фенилаланин-4-гидроксилазы у них вдвое ниже нормы, а содержание фенилаланина в клетках повышено, что, по некоторым данным, приводит к снижению IQ и повышенному риску развития некоторых психотических расстройств.

Неполное доминирование

Пример неполного доминирования

При неполном доминировании гетерозиготы имеют фенотип, промежуточный между фенотипами доминантной и рецессивной гомозиготы. Например, при скрещивании чистых линий львиного зева и многих других видов цветковых растений с пурпурными и белыми цветками особи первого поколения имеют розовые цветки. При скрещивании чистых линий андалузских кур чёрной и белой окраски в первом поколении рождаются куры серой окраски. На молекулярном уровне самым простым объяснением неполного доминирования может быть как раз двукратное снижение активности фермента или другого белка (если доминантный аллель даёт функциональный белок, а рецессивный — дефектный). Например, за белую окраску может отвечать дефектный аллель, который даёт неактивный фермент, а за красную — нормальный аллель, который даёт фермент, производящий красный пигмент. При половинной активности этого фермента у гетерозигот количество красного пигмента снижается вдвое, и окраска розовая. Могут существовать и другие механизмы неполного доминирования.

При неполном доминировании во втором поколении моногибридного скрещивания наблюдается одинаковое расщепление по генотипу и фенотипу в соотношении 1:2:1.

В некоторых источниках неполное доминирование характеризуют как такой тип взаимодействия аллелей, когда признак у гибридов F1 занимает не среднее положение, а отклоняется в сторону родителя с доминирующим признаком. Полностью же средний вариант (как, например, приведённый выше пример наследования окраски цветков) относят к промежуточному характеру наследования, то есть отсутствию доминирования[1].

Кодоминирование

Фенотипическое проявление кодоминантного взаимодействия генов на примере цветка рододендрона (Rhododendron).

При кодоминировании, в отличие от неполного доминирования, у гетерозигот признаки, за которые отвечает каждый из аллелей, проявляются одновременно и в полной мере. Типичный пример кодоминирования — наследование групп крови системы АВ0 у человека. Всё потомство людей с генотипами АА (вторая группа) и ВВ (третья группа) будет иметь генотип АВ (четвёртая группа). Их фенотип не является промежуточным между фенотипами родителей, так как на поверхности эритроцитов присутствуют оба агглютиногена (А и В). При кодоминировании назвать один из аллелей доминантным, а другой — рецессивным нельзя, эти понятия теряют смысл: оба аллеля в равной степени влияют на фенотип. На уровне РНК и белковых продуктов генов, видимо, подавляющее большинство случаев аллельных взаимодействий генов — это кодоминирование, ведь каждый из двух аллелей у гетерозигот обычно кодирует РНК и/или белковый продукт, и оба белка или РНК присутствуют в организме.

Другие варианты доминирования

  1. Сверхдоминирование — более сильное проявление признака у гетерозиготной особи, чем у любой гомозиготной. На этом типе аллельного взаимодействия основано явление гетерозиса (превосходство над родителями по жизнеспособности, энергии роста, плодовитости, продуктивности)[1].
  1. Доминирование, связанное с полом, происходит тогда, когда одна и та же аллель у самцов проявляется как доминантная, а у самок — как рецессивная. Например, у овцематок доминирует комолость (R), а у баранов — рогатость (R1)[1].

Относительный характер доминирования

Как уже отмечалось выше, характер доминирования зависит от уровня анализа признака. Рассмотрим это на примере серповидно-клеточной анемии. Гетерозиготные носители гена гемоглобина S (AS) на уровне моря имеют нормальную форму эритроцитов и нормальную концентрацию гемоглобина в крови (полное доминирование А над S). На больших высотах (более 2500—3000 м) у гетерозигот концентрация гемоглобина понижена (хотя и намного выше, чем у больных), появляются эритроциты серповидной формы (неполное доминирование А над S). Этот пример показывает, что доминантность может зависеть от условий. Гетерозиготы AS и гомозиготы SS обладают примерно одинаковой устойчивостью к малярии, гомозиготы АА подвержены малярии в большей степени. По данному проявлению ген S доминирует над А. Наконец, в эритроцитах носителей АS в равных количествах присутствуют оба варианта бета-глобиновых цепей — нормальный А и мутантный S (то есть наблюдается кодоминирование).

Молекулярные механизмы

Молекулярные основы доминирования были неизвестны Менделю. В настоящее время ясно, что локус, соответствующий определённому гену, состоит из длинных последовательностей, включающих сотни и тысячи нуклеотидов ДНК. Центральная догма молекулярной биологии гласит, что ДНК → РНКбелок, то есть ДНК транскрибируется в мРНК, а мРНК транслируется в белок. В этом процессе различные аллели могут транскрибироваться или не транскрибироваться, а будучи затранскрибированными, транслироваться в различные формы одного и того же белка — изоформы. Часто белки функционируют как ферменты, катализирующие химические реакции в клетке, которые прямо или косвенно определяют фенотип. У любого диплоидного организма аллели, соответствующие одному локусу, являются либо одинаковыми (у гомозигот), либо разными (у гетерозигот). Даже если на уровне последовательностей ДНК аллели различны, то их белки могут быть идентичными. В отсутствие различий между белковыми продуктами невозможно сказать, какой из аллелей доминирует (в этом случае имеет место кодоминирование). Даже если два белковых продукта слегка отличны друг от друга, они, вероятно, дают одинаковый фенотип и могут осуществлять одинаковые ферментативные реакции (если они являются ферментами). В этом случае также невозможно сказать, какой из аллелей доминирует.

Доминирование, как правило, возникает, когда один из аллелей является нефункциональным на молекулярном уровне, то есть не транскрибируется или даёт нефункциональный белковый продукт. Это может быть результатом мутации, изменяющей последовательность ДНК аллеля. У гомозиготы по нефункциональным аллелям, как правило, проявляется характерный фенотип из-за отсутствия определённого белка. Например, у людей и других животных непигментированная кожа альбиносов проявляются из-за гомозиготности по аллелю, препятствующему синтезу кожного пигмента меланина. Важно понимать, что рецессивность определяется у аллеля не по отсутствию какой-либо функции: у гетерозигот это является результатом взаимодействия с альтернативным аллелем. Возможны три основных типа таких взаимодействий:

  1. В типичном случае единичный функциональный аллель даёт достаточно белка, чтобы получить фенотип, идентичный фенотипу гомозиготы по функциональному аллелю. Это называется гаплодостаточностью (англ. haplosufficiency). Например, если принять количество фермента, производимого функциональной гетерозиготой, за 100%, то каждый из функциональных аллелей будет ответственна за выработку 50% общего количества фермента. Единственный функциональный аллель гетерозиготы даёт 50% фермента, и этого достаточно для поддержания нормального фенотипа. Если гетерозигота и гомозигота по функциональному аллелю имеют одинаковый фенотип, то функциональный аллель доминирует над нефункциональным. Так происходит с геном альбинизма: гетерозигота производит количество фермента, которого достаточно для образования предшественника меланина, и особь имеет нормальную пигментацию.
  2. Реже наличие единственного функционального аллеля не обеспечивает нормальный фенотип, однако его дефектность выражена не так ярко, как у гомозиготы по нефункциональным аллелям. Это происходит тогда, когда функциональный аллель не является гаплодостаточным. Обычно к этим случаям относят понятия гаплонедостаточности и неполного доминирования. Промежуточный вариант этого взаимодействия имеет место тогда, когда гетерозигота имеет фенотип, промежуточный между двумя гомозиготами. В зависимости от того, к какой из гомозигот ближе вариант признака гетерозиготы, говорят о неполном доминировании одной аллели над другой. Примером такого взаимодействия может служить описанный выше случай с гемоглобином человека.
  3. Редко единственная функциональная аллель гетерозиготы даёт неполноценный генный продукт, и её фенотип схож с фенотипом гомозиготы по нефункциональным аллелям. Такие случаи гаплонедостаточности крайне необычны. В этих случаях нефункциональная аллель доминирует над функциональной. Такая ситуация может происходить тогда, когда нефункциональная аллель даёт дефектный белок, который подавляет функцию белка, образуемого нормальной аллелью. Дефектный белок «доминирует» над стандартным, и фенотип гетерозиготы более походит на фенотип гомозиготы по дефектным аллелям. Следует обратить внимание на то, что доминантными часто некорректно называют дефектные аллели, вызываемый которыми в гомозиготном состоянии фенотип не изучен, однако в сочетании с нормальным аллелем они дают характерный фенотип. Этот феномен происходит при некоторых генетических заболеваниях, вызванных тринуклеотидными повторами, например, болезни Хантингтона.

Эволюция доминантности

Новые мутации могут, конечно, сразу обладать доминантным проявлением в фенотипе диплоидных особей, но вероятность выживания мутантов вообще невелика, и поэтому преимущественно сохраняются именно рецессивные мутации. Впоследствии, если при каких-либо изменениях внешних условий новый признак окажется благоприятным, обусловливающий его мутантный аллель может вторично приобрести доминантное фенотипическое выражение (следует подчеркнуть, что доминантны и рецессивны, собственно говоря, не сами аллели, а их проявления в фенотипе). Переход аллеля от рецессивного к доминантному состоянию может быть обусловлен различными механизмами, действующими на разных уровнях преобразований наследственной информации в онтогенезе. Генетически такой переход может быть достигнут через отбор особых генов-модификаторов, влияющих на фенотипическое проявление мутантного аллеля (гипотеза Р. Фишера), или же через отбор аллелей с большей физиологической активностью (обеспечивающих более интенсивный синтез ферментов), чем первоначальный рецессивный вариант (гипотезы С. Райта и Д. Холдейна). В сущности, эти гипотезы не исключают, а взаимно дополняют друг друга, и эволюция доминантности может происходить путём отбора малых мутаций как структурных генов, так и генов-модификаторов.

Так или иначе, степень доминантности фенотипического проявления аллелей может эволюционировать, повышаясь под контролем отбора, если данный аллель становится благоприятным для его носителя при изменениях внешних условий. Примером этого может служить повышение доминантности аллеля, контролирующего тёмную окраску бабочек берёзовой пяденицы (Biston betu-laria), которое, по некоторым данным, произошло в течение последних ста лет в индустриальных районах Европы (явление, получившее название «индустриальный меланизм») (Н. Н. Иорданский «Эволюция жизни»).

См. также

Примечания

  1. 1 2 3 Максимов Г. В., Василенко В. Н., Кононенко О. И., Максимов А. Г., Максимов В. Г. Сборник задач по генетике. — М.: Вузовская книга, 2010. — С. 15—20. — 144 с. — 300 экз. — ISBN 978-5-9502-0420-3.

Ссылки

Read other articles:

ChartplatzierungenErklärung der Daten Alben[1][2] Romantic Dreams   AT 4 15.11.1978 (8 Wo.) 20 Jahre Beny Rehmann – Die beliebtesten Stimmungs-potpourris der Volksmusik   CH 2 06.11.1983 (24 Wo.) Musik ist unser Leben   CH 2 21.10.1984 (14 Wo.) Sunshine Melodies   CH 5 20.10.1985 (12 Wo.) Tour de Suisse   CH 29 29.06.1986 (1 Wo.) Trompeten im Polkatakt   CH 5 03.01.1988 (7 Wo.) 25 Jahre – Jubiläums-Melodien ...

The examples and perspective in this article deal primarily with the United States and do not represent a worldwide view of the subject. You may improve this article, discuss the issue on the talk page, or create a new article, as appropriate. (December 2010) (Learn how and when to remove this template message) This article does not cite any sources. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Ti...

Hahnenkamm Hahnenkamm über Kitzbühel Höhe 1712 m ü. A. Lage Tirol, Österreich Gebirge Kitzbüheler Alpen Koordinaten 47° 25′ 27″ N, 12° 21′ 55″ O47.42416666666712.3652777777781712Koordinaten: 47° 25′ 27″ N, 12° 21′ 55″ O Hahnenkamm (Kitzbühel) (Tirol) Erschließung Hahnenkammbahn Über Kitzbühel erhebt sich der Hahnenkamm mit einer Höhe von 1712 m ü. A. Der eigentlich höchst...

هذه المقالة يتيمة إذ تصل إليها مقالات أخرى قليلة جدًا. فضلًا، ساعد بإضافة وصلة إليها في مقالات متعلقة بها. (أكتوبر 2022) فيليب في. توبياس   معلومات شخصية الميلاد 14 أكتوبر 1925  ديربان  الوفاة 7 يونيو 2012 (86 سنة)   جوهانسبرغ  مواطنة جنوب إفريقيا  عضو في الجمعية الملكية�...

This article may rely excessively on sources too closely associated with the subject, potentially preventing the article from being verifiable and neutral. Please help improve it by replacing them with more appropriate citations to reliable, independent, third-party sources. (October 2015) (Learn how and when to remove this template message) United StatesUnder Secretary of Homeland Securityfor Science and TechnologyIncumbentDimitri Kusnezovsince September 29, 2022Formation2003Websitewww....

Artikel ini sebatang kara, artinya tidak ada artikel lain yang memiliki pranala balik ke halaman ini.Bantulah menambah pranala ke artikel ini dari artikel yang berhubungan atau coba peralatan pencari pranala.Tag ini diberikan pada Januari 2023. Rendra Perampok PengarangMayon SoetrisnoPenerbitPustaka MatahariTanggal terbit1987Halaman127 kaca Rendra Perampok itu novel yang ditulis oleh Mayon Soetrisno.[1] Novel itu ditulis berdasarkan naskah dramanya W.S. Rendra yang judulnya Peram...

اضغط هنا للاطلاع على كيفية قراءة التصنيف أراغوسورسالعصر: الطباشيري المبكر, 116–110 مليون سنة قك ك أ س د ف بر ث ج ط ب ن   المرتبة التصنيفية جنس  التصنيف العلمي المملكة: Animalia الشعبة: حبليات الطائفة: زواحف الرتبة العليا: ديناصور الرتبة: سحليات الورك الاسم العلمي Aragosaurus  Jos...

Not to be confused with the Adelaide International (art exhibition) and Australian Hard Court Championships. Tennis tournamentAdelaide InternationalTournament informationEvent nameAdelaide InternationalFounded2020; 3 years ago (2020)LocationAdelaide, SAVenueMemorial Drive Tennis CentreSurfaceHard (Greenset)[1]Websiteadelaideinternational.com.auCurrent champions (2023)Men's singles Kwon Soon-wooWomen's singles Belinda BencicMen's doubles Marcelo Ar...

County in Illinois, United States County in IllinoisBureau CountyCountyRed Covered Bridge (1863)Location within the U.S. state of IllinoisIllinois's location within the U.S.Coordinates: 41°25′N 89°32′W / 41.41°N 89.53°W / 41.41; -89.53Country United StatesState IllinoisFounded1837SeatPrincetonLargest cityPrincetonArea • Total874 sq mi (2,260 km2) • Land869 sq mi (2,250 km2) • Water4.5&#...

Genus of beetles Capraita Capraita scalaris Scientific classification Domain: Eukaryota Kingdom: Animalia Phylum: Arthropoda Class: Insecta Order: Coleoptera Infraorder: Cucujiformia Superfamily: Chrysomeloidea Family: Chrysomelidae Subfamily: Galerucinae Tribe: Alticini Genus: CapraitaJ. Bechyné, 1957 Capraita is a genus of flea beetles in the family Chrysomelidae. There are some 60 described species in the Nearctic and Neotropics.[1] Capraita thyamoides Selected species Capraita ca...

This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Armitage Avenue – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (January 2023) (Learn how and when to remove this template message) Armitage Avenue2000 NorthArmitage Avenue at Sheffield Avenue near the L stationLength11.51 mi (18.52 km)LocationChicagoWe...

RNLI Lifeboat Station in Looe, United KingdomLooe Lifeboat StationLooeGeneral informationTypeRNLI Lifeboat StationLocationLooeAddressChurch End, West Rd, Looe PL13 1AHCountryUnited KingdomCoordinates50°21′07″N 4°27′11″W / 50.352021°N 4.453168°W / 50.352021; -4.453168Opened1866; 157 years ago (1866)OwnerRoyal National Lifeboat InstitutionWebsitewww.looelifeboats.co.uk/index.htmlHistoric site Listed Building – Grade IIOfficial nameWatch To...

This article has multiple issues. Please help improve it or discuss these issues on the talk page. (Learn how and when to remove these template messages) This article possibly contains original research. Please improve it by verifying the claims made and adding inline citations. Statements consisting only of original research should be removed. (December 2020) (Learn how and when to remove this template message) This article needs additional citations for verification. Please help improve thi...

Defunct railroad company in Pennsylvania, United States Johnsonburg, Kane, Warren and Irvine RailroadOverviewHeadquartersKane, PennsylvaniaReporting markJKWILocalePennsylvaniaDates of operation1982–1985TechnicalTrack gauge4 ft 8+1⁄2 in (1,435 mm) standard gauge The Johnsonburg, Kane, Warren and Irvine Railroad (reporting mark JKWI) was a railroad company in Pennsylvania, United States, formed on May 24, 1982, by Sloan Cornell who also owned the Knox and Kane Ra...

1916 film by J. Searle Dawley The Rainbow PrincessThe Rainbow PrincessDirected byJ. Searle DawleyWritten byShannon FifeProduced byDaniel FrohmanAdolph ZukorStarringAnn PenningtonCinematographyH. Lyman Broening (fr)Distributed byParamount PicturesRelease dateOctober 22, 1916Running time50 minutesCountryUSALanguageSilent..English intertitles The Rainbow Princess is a lost[1] American silent film released by the Famous Players Film Company on October 22, 1916. The picture was directed by...

Japanese composer Masa TakumiTakumi at 2023 GrammysBornMasanori Takumi (1978-11-14) November 14, 1978 (age 45)Osaka, JapanOccupationsComposermusicianmusic producerYears active2000–presentMusical careerGenres Japanese instrumental Pop World Contemporary Instrumental New Age Instrument(s)PianoguitarbassdrumsshamisenLabelsBMGDomo Records Musical artistJapanese nameKanji宅見将典Hiraganaたくみ まさのりKatakanaタクミ マサノリ Websitemasa.world Masanori Takumi (Japanese...

A form of intimate partner violence Part of a series onViolence against women Killing Bride burning Dowry death Honor killing Femicide Infanticide Matricide Pregnant women Sati Sororicide Uxoricide Sexual assault and rape Child sexual initiation Forced prostitution Sexual slavery Fetish slaves Human trafficking Violence against prostitutes Rape and pregnancy laws Sexual assault Campus sexual assault Cybersex trafficking Mass sexual assault Sexual violence Types of rape by deception corrective...

2002 video game 2002 video gameSerious Sam: The Second EncounterDeveloper(s)Croteam[a]Publisher(s)Gathering of Developers[b]Designer(s)Davor HunskiDavor TomičićProgrammer(s)Alen LadavacDavor HunskiDean SekulićNikola MosettigDarko MartinovićArtist(s)Admir ElezovićTomislav PongracDinko PavičićComposer(s)Damjan MravunacSeriesSerious SamEngineSerious EnginePlatform(s)WindowsXboxHDWindowsXbox 360StadiaNintendo SwitchPlayStation 4Xbox OneVRLinuxWindowsRelease 5 February 2002 ...

Questa voce sull'argomento gruppi musicali statunitensi è solo un abbozzo. Contribuisci a migliorarla secondo le convenzioni di Wikipedia. Segui i suggerimenti del progetto di riferimento. Gwen StacyBrent Schindler nel 2010 Paese d'origine Stati Uniti GenereMetalcorePost-hardcore Periodo di attività musicale2004 – 20102014 – in attività EtichettaFerret Records, Solid State Records Sito ufficiale Modifica dati su Wikidata · Manuale I Gwen Sta...

除特别注明外,本文所有时间均以东七区时间(UTC+7)为准。 2020年-2022年泰國示威示威景象(順時針方向):在曼谷民主紀念碑前的示威者(8月)北大年府的示威(8月)當地學生在集會中發言,要求改革君主制(8月)呵叻府陶素拉那里紀念碑前的示威者(7月)那空那育府詩納卡寧威洛大學翁卡叻校區的示威(2月)日期第一波:2020年2月 第二波:2020年7月18日 (2020-07-18)...