ข้อมูล

12.3F: Epistasis - ชีววิทยา

12.3F: Epistasis - ชีววิทยา


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Epistasis เกิดขึ้นเมื่อยีนหนึ่งมาสก์หรือรบกวนการแสดงออกของยีนอื่น

วัตถุประสงค์การเรียนรู้

  • อธิบายผลฟีโนไทป์ของผลกระทบจากกระแสจิตระหว่างยีน

ประเด็นสำคัญ

  • ในหลายกรณี ยีนหลายตัวอาจมีส่วนทำให้เกิดฟีโนไทป์เฉพาะ เมื่อการกระทำของยีนหนึ่งปิดบังผลกระทบของอีกยีนหนึ่ง ยีนนี้จึงถูกกล่าวขานว่าเป็นการคงอยู่ของยีนที่สอง
  • Epistasis สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อยีนด้อยปิดบังการกระทำของยีนอื่น หรือเมื่ออัลลีลที่โดดเด่นปิดบังผลกระทบของยีนอื่น
  • Epistasis สามารถมีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน: ยีนทั้งสอง เมื่ออยู่ในรูปแบบที่โดดเด่น (หรือถอย) แสดงออกถึงฟีโนไทป์เดียวกัน
  • ลักษณะเฉพาะใด ๆ ที่ส่งผลให้เกิดอัตราส่วนฟีโนไทป์ที่รวมเป็น 16 (เช่น 12:3:1, 9:3:4 หรืออื่น ๆ ) เป็นเรื่องปกติของการโต้ตอบสองยีน

คำสำคัญ

  • epistasis: การดัดแปลงการแสดงออกของยีนโดยยีนอื่นที่ไม่เกี่ยวข้อง

Epistasis

การศึกษาของ Mendel ในพืชถั่วบอกเป็นนัยว่าผลรวมของฟีโนไทป์ของแต่ละบุคคลถูกควบคุมโดยยีน (หรือที่เขาเรียกว่าปัจจัยหน่วย): ทุกลักษณะถูกควบคุมอย่างชัดเจนและสมบูรณ์โดยยีนตัวเดียว อันที่จริง ลักษณะเฉพาะที่สังเกตได้เพียงครั้งเดียวมักอยู่ภายใต้อิทธิพลของยีนหลายตัว (แต่ละตัวมีอัลลีลสองอัลลีลขึ้นไป) ซึ่งแสดงพร้อมกัน ตัวอย่างเช่น ยีนอย่างน้อยแปดตัวมีส่วนทำให้เกิดสีตาในมนุษย์

ในบางกรณี ยีนหลายตัวสามารถนำไปสู่ลักษณะของฟีโนไทป์ทั่วไปโดยที่ผลิตภัณฑ์ยีนของพวกมันไม่เคยโต้ตอบโดยตรง ในกรณีของการพัฒนาอวัยวะ ตัวอย่างเช่น ยีนอาจแสดงออกตามลำดับ โดยแต่ละยีนจะเพิ่มความซับซ้อนและความจำเพาะของอวัยวะ ยีนอาจทำงานในลักษณะเสริมหรือเสริมฤทธิ์กัน: ต้องแสดงยีนตั้งแต่สองตัวขึ้นไปพร้อมกันเพื่อส่งผลต่อฟีโนไทป์ ยีนอาจต่อต้านซึ่งกันและกันด้วยยีนหนึ่งที่ปรับเปลี่ยนการแสดงออกของอีกยีนหนึ่ง

ใน epistasis ปฏิสัมพันธ์ระหว่างยีนเป็นปฏิปักษ์: ยีนหนึ่งมาสก์หรือรบกวนการแสดงออกของอีกยีนหนึ่ง “เอพิสตาซิส” เป็นคำที่ประกอบด้วยรากศัพท์ภาษากรีกซึ่งหมายถึง “ยืนอยู่บน” อัลลีลที่ถูกปิดบังหรือปิดเสียงกล่าวกันว่าไม่คงที่ต่ออัลลีลที่เป็น epistatic ที่กำลังทำการกำบัง บ่อยครั้งที่พื้นฐานทางชีวเคมีของ epistasis เป็นเส้นทางของยีนซึ่งการแสดงออกของยีนหนึ่งขึ้นอยู่กับการทำงานของยีนที่นำหน้าหรือติดตามในทางเดิน

ตัวอย่างของ epistasis คือการสร้างเม็ดสีในหนู สีขนแบบธรรมชาติ agouti (AA) เด่นกว่าขนสีทึบ (aa) อย่างไรก็ตาม ยีนที่แยกจากกัน (C) เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการผลิตเม็ดสี หนูเมาส์ที่มีอัลลีล c ถอยที่ตำแหน่งนี้ไม่สามารถผลิตเม็ดสีได้และเป็นเผือกโดยไม่คำนึงถึงอัลลีลที่มีอยู่ในโลคัส A ดังนั้นจีโนไทป์ AAcc, Aacc และ aacc ล้วนผลิตฟีโนไทป์เผือกเหมือนกัน การผสมข้ามระหว่างเฮเทอโรไซโกตสำหรับยีนทั้งสอง (AaCc x AaCc) จะสร้างลูกหลานที่มีอัตราส่วนฟีโนไทป์เท่ากับ 9 agouti:3 สีทึบ:4 เผือก ในกรณีนี้ ยีน C จะเกิดกับยีน A

Epistasis ยังสามารถเกิดขึ้นได้เมื่ออัลลีลที่โดดเด่นแสดงออกที่ยีนที่แยกจากกัน สีผลไม้ในสควอชฤดูร้อนจะแสดงในลักษณะนี้ การแสดงออกที่ด้อยของ Homozygous ของยีน W (ww) ควบคู่ไปกับการแสดงออกที่เด่นชัดของ homozygous หรือ heterozygous ของยีน Y (YY หรือ Yy) ทำให้เกิดผลสีเหลือง ในขณะที่ wwyy genotype ให้ผลสีเขียว อย่างไรก็ตาม หากมีสำเนาที่โดดเด่นของยีน W ในรูปแบบโฮโมไซกัสหรือเฮเทอโรไซกัส สควอชฤดูร้อนจะผลิตผลสีขาวโดยไม่คำนึงถึงอัลลีล Y ลูกผสมระหว่างเฮเทอโรไซโกตสีขาวสำหรับยีนทั้งสอง (WwYy × WwYy) จะทำให้เกิดลูกหลานที่มีอัตราส่วนฟีโนไทป์เท่ากับ 12 สีขาว:3 สีเหลือง:1 สีเขียว

ในที่สุด epistasis สามารถมีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน: ยีนทั้งสองเมื่ออยู่ในรูปแบบที่โดดเด่น (หรือถอย) แสดงออกถึงฟีโนไทป์เดียวกัน ในโรงงานกระเป๋าของคนเลี้ยงแกะ (Capsella bursa-pastoris) ลักษณะรูปร่างของเมล็ดถูกควบคุมโดยยีนสองตัวในความสัมพันธ์แบบ epistatic ที่โดดเด่น เมื่อยีน A และ B เป็นยีนด้อยทั้งคู่ (aabb) เมล็ดจะเป็นรูปไข่ หากมีอัลลีลที่โดดเด่นสำหรับยีนเหล่านี้ ผลที่ได้คือเมล็ดรูปสามเหลี่ยม นั่นคือทุกจีโนไทป์ที่เป็นไปได้อื่น ๆ นอกเหนือจาก aabb ส่งผลให้เกิดเมล็ดสามเหลี่ยม การผสมข้ามระหว่างเฮเทอโรไซโกตสำหรับยีนทั้งสอง (AaBb x AaBb) จะให้กำเนิดลูกหลานที่มีอัตราส่วนฟีโนไทป์เท่ากับ 15 รูปสามเหลี่ยม:1 วงรี

พึงระลึกไว้เสมอว่าลักษณะเฉพาะใดๆ ที่ส่งผลให้เกิดอัตราส่วนฟีโนไทป์ที่รวมเป็น 16 นั้นเป็นเรื่องปกติของการปฏิสัมพันธ์ของยีนสองยีน ระลึกถึงรูปแบบการสืบทอดฟีโนไทป์สำหรับไดไฮบริดครอสของเมนเดล ซึ่งพิจารณายีนสองยีนที่ไม่โต้ตอบกัน: 9:3:3:1 ในทำนองเดียวกัน เราคาดว่าคู่ยีนที่มีปฏิสัมพันธ์จะแสดงอัตราส่วนที่แสดงเป็น 16 ส่วน โปรดทราบว่าเรากำลังสมมติว่ายีนที่มีปฏิสัมพันธ์ไม่ได้เชื่อมโยงกัน พวกเขายังคงแยกประเภทเป็น gametes อย่างอิสระ