Эпистаз

«Распространение эпистатично для цвета». Что именно это значит? На самом базовом уровне это означает, что когда птица имеет распространенный фенотип , у нее нет видимого паттерна . Разворот скрывает узор. На один уровень глубже это означает, что хотя у раскидистых птиц все еще есть две копии (или аллели) паттернового гена , у них нет паттернового фенотипа.
Термин эпистаз описывает определенную взаимосвязь между генами, при которой аллель одного гена (например, «распространение») скрывает или маскирует видимый результат или фенотип другого гена (например, паттерн ) . Эпистаз полностью отличается от доминантного и рецессивного, которые относятся к разным аллелям одного и того же гена (например, «полоса» является доминантной для «без полоски» и рецессивной для «галочки»).

Аналогия для генов, работающих вместе

Подобно рабочим на конвейере, белки работают вместе, чтобы выполнять процессы.

Эпистаз затрагивает не столько гены, сколько белки, которые они кодируют. (Так же, как и доминантные и рецессивные, если на то пошло.) Гены с эпистатическими отношениями имеют тенденцию кодировать белки, которые работают вместе в одних и тех же процессах. Аналогия может быть проще для понимания.
Допустим, рабочие A, B и C выполняют шаги по рисованию рисунка на плакате. Подобно генам, a , b и c являются инструкциями.
Рабочий А кладет краску в лоток; a говорит, как это сделать. Рабочий B добавляет краску в краску; b говорит, какого цвета. Рабочий C рисует рисунок на плакате; c сообщает ему, какой дизайн.
Если бы мы поставили себя в положение, подобное положению исследователей, пытающихся узнать о генетическом пути, инструкции и рабочие были бы невидимы. Единственная часть процесса, которую мы увидим, — это результат: постер, который подобен «фенотипу».
А теперь представьте, как разные версии инструкции изменили бы вывод. Например, b может сказать добавить красный краситель. Глядя на вывод, мы можем сказать, что инструкции для B изменились. «Добавить синий» и «добавить красный» — это разные аллели b. И если бы версия c говорила рисовать квадрат, мы могли бы начать выяснять, что цвет и форма управляются разными инструкциями.
Это не эпистаз (мы к этому скоро вернемся). Это гены работают вместе, чтобы контролировать выход.

Читайте также:  Дебаты о стволовых клетках: конец?

Добавление эпистаза

Эта версия a является эпистатической для b и c : она скрывает их вывод.

Эта версия c эпистатична для a и b : она скрывает их вывод.

Эпистаз обычно относится к определенному аллелю или версии гена. Эпистаз зависит от того, как на самом деле функционирует белок, который кодирует аллель. По нашей аналогии, эпистаз зависит от того, что рабочие делают в нашем процессе.
Теперь добавим в наш пример эпистаз. Допустим, версия (или аллель) а повреждена, так что не содержит инструкций. Работник А не сможет положить краску в лоток, и мы получим пустой плакат, хотя рабочие В и С все еще выполняют свою работу.
Эта сломанная версия a эпистатична по отношению к b и c : конечный продукт (пустой плакат) не показывает никаких доказательств того, что B и C было сказано сделать. Мы не можем сказать, сказано ли в инструкциях В добавить красный или синий цвет, или сказано ли в инструкции С нарисовать круг или квадрат.
Важным аспектом эпистаза является то, что он не просто влияет на фенотип, он скрывает выход другого гена или генов.
Теперь представим, что a работает, а c не работает. Эта версия или «аллель» с эпистатична по отношению к а и b : вывод не показывает никаких свидетельств того, что делают А и В. Несмотря на то, что на выходе снова пустой плакат, причина другая, чем когда a был сломан.
Из-за своей роли в этом процессе ни один аллель b не может быть эпистатическим по отношению к a или c . Изменение цвета красителя или даже полное отсутствие красителя не может скрыть того, что делают рабочие А и С.

Эпистаз цвета голубиного пера

Как и в приведенной выше аналогии, белки часто работают вместе, как рабочие на конвейере, выполняя процессы, которые заставляют наше тело функционировать. Инструкции по созданию белков находятся в генах. Различия в генах, которые передаются от родителей к детям, приводят к различиям в белках. Различные белки заставляют наши клетки и тела функционировать по-разному. Это основа индивидуальных вариаций.
Глядя на эпистатические отношения, мы можем найти подсказки, которые помогут нам понять, как функционируют гены и белки. Отличным примером является цвет перьев голубей. Создание и распределение пигментов для перьев — сложный многоэтапный процесс, в котором участвует множество белков. Вариации в этих белках создают множество разнообразных цветов и рисунков перьев. Пиджеонетика затрагивает некоторые из этих вариаций (включая рисунок, разброс, цвет, рецессивный красный и разбавленный), но их гораздо больше.
Белый цвет пера, например, имеет тенденцию быть эпистатическим по отношению к другим цветам. Белые перья не имеют пигментов, и, как и в нашей аналогии выше, они могут появиться по-разному. Другими словами, белый цвет имеет несколько генетических причин.
Белый цвет перьев может быть получен путем «нарушения» любого из нескольких генов, которые контролируют выработку или распределение пигмента. Если в меланоцитах отсутствует белок, необходимый им для миграции в кожу или созревания, перья будут белыми. Еще один способ сделать белый цвет — разрушить белок, который выполняет ранний этап сборки меланина.

Читайте также:  Проприоцепция: дополнительная информация

Рецессивная красная страница описывает молекулярные взаимодействия некоторых белков, участвующих в создании пигментов меланина.

На этой диаграмме показаны лишь некоторые компоненты, участвующие в производстве пигментов меланина в голубиных перьях. Изменения в белках, которые выполняют любой из этих этапов, могут влиять на цвет перьев.

Оцените статью
Генетика - сайт о науке
Добавить комментарий