- Genetische principes
- Studiemethoden
- Factoren die de genetische dominantie beïnvloeden
- Voorbeelden
- Referenties
Een dominant gen is er een die verantwoordelijk is voor het definiëren van de "dominante" kenmerken van het fenotype bij individuen. De term "fenotype" komt overeen met de verzameling van alle kenmerken die kunnen worden waargenomen, gemeten en gekwantificeerd in een levend organisme. Het kenmerk dat wordt uitgedrukt door een dominant gen, zal het kenmerk zijn dat het vaakst kan worden waargenomen in een bepaalde populatie.
In populaties grizzlyberen wordt donkerbruine vacht bijvoorbeeld afgeleid van de expressie van een dominant gen, terwijl roodachtige vacht is afgeleid van de expressie van een recessief gen. Daarom is het veel gebruikelijker om individuen met bruine vacht te observeren dan roodachtig van kleur bij berenpopulaties.
Voorbeeld van dominante genen: de donkerbruine vacht van een grizzlybeer (Bron: Gregory "Slobirdr" Smith via Wikimedia Commons)
De term "dominant" werd voor het eerst gebruikt, in de context van de classificatie van fenotypes, door de monnik Gregor Mendel in 1856, in de beschrijving van zijn werk met erwtenplanten. Mendel staat bekend als de vader van de moderne genetica.
Mendel stelde vast dat het paarse fenotype in erwtenbloemen dominant was over het witte fenotype. Dit merkte hij bij het maken van kruisingen van paarsbloemige erwtenplanten met witbloemige planten.
Wat Mendel niet kon vaststellen, was dat dit dominante paarse fenotype te wijten was aan het feit dat het was afgeleid van een dominant gen.
Genetische principes
Mendel observeerde in zijn experimenten dat fenotypes werden overgedragen door "factoren" die in paren in elk individu werden aangetroffen. Deze "factoren" staan nu bekend als genen, die dominant of recessief kunnen zijn.
Genen zijn de fundamentele eenheden van erfelijkheid. Vóór onze tijd werd het woord "gen" gebruikt om te verwijzen naar een DNA-segment dat de informatie bevatte die nodig was om een eiwit te coderen. Tegenwoordig is echter bekend dat het veel meer is dan dat.
In de experimenten van Mendel had een van de planten die als ouder fungeerden twee dominante genen, terwijl de andere plant waarmee hij kruiste twee recessieve genen had; met andere woorden, Mendel werkte met dominante en recessieve homozygote (homo = gelijke) planten.
Toen deze onderzoeker de kruisen van de ouders maakte en de eerste generatie (F1) verkreeg, waren alle resulterende planten heterozygoot (hetero = verschillend), dat wil zeggen dat elk individu één gen erfde van elk type van de ouders, één dominant en één recessief. .
Alle planten die tot de F1-populatie behoorden, hadden echter paarse bloemen, waarvan bekend is dat ze tegenwoordig te wijten zijn aan de dominantie van paars over wit.
Dit fenomeen van "dominantie" werd door Gregor Mendel geïnterpreteerd als dat de uitdrukking van een van de bepalende "factoren" van het fenotype de uitdrukking van de andere maskeerde.
Studiemethoden
Momenteel bestaat de methode om dominante genen te bestuderen uit het maken van kruisingen tussen individuen van dezelfde soort, aangezien genen, volgens de erfelijkheidswetten van Mendel, alternatieve vormen kunnen presenteren die het fenotype beïnvloeden.
Mendel noemde de alternatieve vormen van een gen (voor elk morfologisch karakter) ' allelen' . Allelen kunnen de kleur van bloemen, de vorm van de zaden, de vormen van de bladeren, de kleur van de vacht van een grizzlybeer en zelfs de kleur van de ogen bij mensen configureren (evenals vele andere kenmerken die we niet kunnen zien. ).
Bij mensen en de meeste dieren wordt elke eigenschap die door overerving wordt overgedragen, gecontroleerd door twee allelen, aangezien het diploïde organismen zijn. De diploïde voorwaarde is dat alle cellen twee sets autosomale chromosomen hebben.
Chromosomen zijn structuren van eiwitten en nucleïnezuren waarin de meeste genetische informatie van individuen wordt gevonden. Dit zijn sterk georganiseerde structuren en worden alleen duidelijk gedefinieerd tijdens celmitose (deling).
De individuen die zich voortplanten in een populatie fungeren als 'vehikels' die de verschillende allelen (dominante en recessieve genen) die op de chromosomen van die populatie kunnen worden aangetroffen 'in stand houden'.
Factoren die de genetische dominantie beïnvloeden
Niet alle eigenschappen die afhankelijk zijn van dominante genen, volgen exact het patroon van overerving dat door Mendel is ontdekt. Veel genen vertonen een onvolledige dominantie, dit betekent dat bij heterozygote individuen met deze genen het afgeleide fenotype intermediair is.
Een voorbeeld hiervan zijn anjers. Anjers die twee genen hebben voor de kleur wit, drukken de kleur wit uit. De anjers die de genen voor de kleur wit en voor de kleur rood dragen, drukken echter een kleur uit die is afgeleid van beide allelen, dat wil zeggen dat ze roze zijn.
Een voorbeeld van onvolledige dominantie (Bron: Sciencia58 via Wikimedia Commons)
Een andere veel voorkomende variatie is genetische codominantie. Wanneer een persoon heterozygoot is (met een recessief gen en een dominant gen), drukt hij de eigenschappen uit die van beide genen zijn afgeleid.
Dat is het geval met bloedgroepen bij mensen. Genen voor bloedgroep O zijn recessief, genen voor bloedgroep A en B zijn codominant. Daarom zijn de A- en B-genen dominant over het type O-gen.
Een persoon die allelen van A en allelen van B erft, heeft dus een bloedgroep van het type AB.
Voorbeelden
Over het algemeen komt het fenotypeproduct van de dominante genen twee keer vaker voor dan de fenotypes van de recessieve genen, aangezien we bij het analyseren van de fenotypische eigenschappen als een enkel gen het volgende verkrijgen:
Dominant gen + dominant gen = dominant fenotype
Dominant gen + recessief gen = dominant fenotype
Recessief gen + recessief gen = recessief fenotype
Recessieve genen kunnen echter aanwezig zijn in een populatie met zeer hoge frequenties.
Oogkleur is een voorbeeld van dominante en recessieve genen. Mensen met een fenotype met lichte ogen zijn het product van recessieve genen, terwijl mensen met een fenotype met donkere ogen het product zijn van dominante genen.
In Scandinavië hebben de meeste mensen lichte ogen, dus we zeggen dan dat recessieve genen voor lichte ogen veel vaker voorkomen dan dominante genen voor donkere oogkleur.
Dominante allelen zijn niet beter dan recessieve allelen, maar deze kunnen gevolgen hebben voor de fitheid (reproductieve effectiviteit) van individuen.
Referenties
- Anreiter, I., Sokolowski, HM en Sokolowski, MB (2018). Interactie tussen genen en omgeving en individuele verschillen in gedrag. Mind, Brain, and Education, 12 (4), 200-211.
- Griffiths, AJ, Miller, JH, Suzuki, DT, Lewontin, RC en Gelbart, WM (2000). Mendel's experimenten. In een inleiding tot genetische analyse. 7e editie. WH Freeman.
- Herrera - Estrella, L., De Block, M., Messens, EHJP, Hernalsteens, JP, Van Montagu, M., & Schell, J. (1983). Chimerische genen als dominante selecteerbare markers in plantencellen. Het EMBO-tijdschrift, 2 (6), 987-995.
- Mendel, G. (2015). Experimenten in een kloostertuin. American Zoologist, 26 (3), 749-752.
- Nakagawa, Y., en Yanagishima, N. (1981). Recessieve en dominante genen die de induceerbare seksuele agglutinabiliteit in Saccharomyces cerevisiae beheersen. Moleculaire en algemene genetica MGG, 183 (3), 459-462