Interakcija nealelnih gena je pojmovna sintagma koja podrazumijeva mnoge oblike sudjejstva alela različitih gena, tj. onih alelogenena koji se ne javljaju na istom genskom lokusu. Ovaj termin se najčešće upotrebljava u distinkciji interakcije gena, budući da u ispoljavanju promatrane fenotipske oznake mogu učestvovati aleli jednog ili cijele galaksije gena (lokusa).

Priroda interakcije nealelnih gena bitno ovisi o prirodi varijacije svojstva koje kodiraju, tj. da li se radi o kvalitativnim ili kvantitativnim svojstvima. Interakcija nealelnih gena obuhvata veoma široku lepezu različitih oblika sudjelovanja genetičkih determinatora sa dva ili (mnogo) više genskih lokusa u formiranju pojedinih kvalitativnih i kvantitativnih fenotipskih svojstava.Nussbaum R. L. et al.(2007): Genetics in Medicine. Saunders, PhiladelphiaMacLeod A., Sikora K. (1984): Molecular biology and human diseases. Blackwell Scientific Publications, Oxford, .

Kvalitativna svojstva U kontroli heritabilnog dijela kvalitativne individualne varijecije, interakcija nealelnih gena se ispoljava u nekoliko osobenih oblika, kao što su: koakcija, epistaza–hipostaza, komplementacija, inhibicija i sl. Koakcija (izvorno poznatija kao interakcija – jedan od ranih primjera interakcije nealelnih gena – u užem smislu pojma) odnosi se na fenomene u kojima geni sa dva ili više lokusa kontroliraju formiranje istog svojstva. Registrira se na osnovu nezavisnog razdvajanja gena u F2 generaciji potomaka dvostrukih homozigota. Pritom je jedan roditelj dominantni homozigot po prvom, a recesivan po drugom lokusu, dok je drugi recesivni homozigot po prvom, a dominantni po drugom. Tada se u F2 generaciji javljaju četiri fenotipa u omjeru koji je svojstven ishodu dihibridnog ukrštanja: 9 (AB) : 3 (Ab) : 3 (aB) : 1 (ab), pri čemu se posljednji – sa relativnom frekvencijom od 1/16 – nije pojavljivao ni u roditeljskom (P) ni u F1 pokoljenju. Epistaza – hipostaza je vid interakcije nealelnih gena u kojem dominantni alel jednog lokusa ima snažniju ekspresiju od dominantnog alela drugog gena. Ispoljeni gen je pritom epistatičan, u odnosu na “maskirani” hipostatični gen sa drugog lokusa. Tako, npr., jedna od važećih hipoteza o prirodi nasljeđivanja boje kose počiva na mogućnosti da je ona određena genima sa dva lokusa. Jedan od njih je odgovoran za produkciju tamnog pigmenta (melanina), a drugi za sintezu crvenog pigmenta (karotena). Kada se u individualnom genotipu na oba lokusa istovremeno pojave dominantni aleli (za visoku produkciju odgovarajućih pigmenata), efekti gena za sintezu crvenog pigmenta bivaju potpuno prikriveni tamnim melaninom. Međutim, u kombinacijama s alelima koji sa odgovarajućeg lokusa kreiraju manje intenzivne nijanse tamnog pigmenta, produkti gena za sintezu crvenog pigmenta postaju vidljivi u osebujnim ekspresijama relacija sa tamnom bojom, učestvujući u komponiranju: kestenjasto–crvenkastih, zlatastoplavih, zlatastocrvenih, jarkocrvenih i drugih tonova riđe kose. Komplementacija predstavlja genetički fenomen koji zavisi od pune i nadopunjavajuće funkcije dva ili više produktivnih alela (sa dva ili više genskih lokusa). Jedan od primjera ovog oblika interakcije nealelnih gena manifestira se u sintezi imunoglobulina, čija molekula nastaje integracijom polipeptidnih (lakih i teških) lanaca, kodiranih sa dva nezavisna genska lokusa. Adicija podrazumijeva sumiranje pojedinačnih fenotipskih efekata nealelnih gena određenog genotipa. Tako se, npr., pretpostavlja da, u izvjesnim konstelacijama, produkti viralnih (v–onc) i ćelijskih onkogena imaju zajedničke (zbirne) kancerogene efekte. Duplikacija je sumiranje (udvostručavanje) fenotipskih efekata nealelnih gena koji se javljaju u dvije kopije (duplikanata), a učestvuju u determinaciji istog svojstva. Npr., hemoglobini su građeni od nekoliko lanaca: α, β, γ i δ, koji su vjerovatno nastali jedni od drugih. Lanci β i δ, a vjerovatno i γ su blisko vezani, što sugerira porijeklo “tandemske” duplikacije. Moguće da je translokacija razdvojila izvorno susjedne dupikante s obzirom da geni koji kodiraju α i β lance nisu vezani. Supresija je oblik interakcije nealelnih gena koji se očituje u odsustvu fenotipske ekspresije alela određenog genskog lokusa, usljed djelovanja alela nekog drugog lokusa. Tako su, npr. tumor–supresorsorski geni uključeni u razvoj nekih familijarnih kancera. Heterozigoti, koji nasljeđuju defekt u po jednoj kopiji svakog gena, imaju mnogo izraženije predispozicije za razvoj različitih formi kancera, što je u mnogim slučajevima posljedica gubitka ili inaktivacije normalnih kopija gena u somatskim ćelijama.

Teorijski gledano, pomenuti oblici i njihove modifikacije, u ovoj kategoriji interakcije nealelnih gena, određuju slijedeće omjere fenotipova u F2 generaciji mogućih reproduktivnih parova: recesivna epistaza – 9 (AB) : 3 (Ab) : 4 (3 aB + 1 (ab); dominantna epistaza (modificirajuća interakcija dominantnog supresora) – 12 (9 AB + 3 Ab) : 3 (aB) : 1 (ab); komplementacija – 9 (AB) : 7 (3 Ab + 3 aB + 1 ab); modificirajuća interakcija recesivnog supresora – 13 (9 AB + 3 Ab + 1 ab) : 3 aB); adicija efekata dominantnih gena – 9 (AB) : 6 (3 Ab + 3 aB) + 1 ab); duplikacija lokusa (uz obostrano prisustvo dominantnih gena) – 15 (9 AB + 3 Ab + 3 aB) : 1 (ab).King R. C., Stransfield W. D. (1998): Dictionary of genetics. Oxford niversity Press, New York, Oxford, ; .Alberts B. et al. (1983): Molecular biology of the cell. Garland Publishing, Inc., New York & London, .

Kvantitativna svojstva Fenotipska ekspresija nasljedne komponente ukupne varijacije određenog kvantitativnog svojstva determinirana je djelovanjem više gena (poligena – poligensko nasljeđivanje). Osnovni oblik interakcije nealelnih gena u odgovarajućoj poligenskoj seriji je adicija pojedinačih – obično malih – efekata alelnih varijanti uključenih lokusa. Ova konstatacija se podjednako odnosi na genetičku kontrolu tipičnih kvantitativnih svojstava kao i na količinske odrednice karaktera u kojima određeni kvantiteti (ili njihove kombinacije) prelaze u (konvencionalne) kvalitete, tj. na tzv. pražna ("threshold") kvalitativna svojstva. Međutim, treba istaknuti da se u svim varijantama svojih aplikacija poligenska teorija bavi nasljednom determinacijom metričkih i merističkih karaktera. U literaturi se relativno često susreću primjeri koji u poligenske osobine svrstavaju sve komponente individualnog fenotipa kontrolisane genetičkim determinatorima sa dva ili više lokusa. Ta činjenica zahtijeva nešto konkretnije razmatranje problema prepokrivanja pojmova (i pojava) oligogenskog i poligenskog nasljeđivanja. Teorijski gledano, poligenska serija može da sadrži od dva lokusa do (gotovo) beskonačno mnogo gena. S druge strane, pod oligogenskim nasljeđivanjem se podrazumijeva pojava genetičke kontrole pojedinih fenotipskih svojstava malim brojem genskih lokusa, uz obavezno prisustvo “major” gena u oligogenskom bloku. Pošto je uticaj negenetičkih činilaca i “minor” gena iz odgovarajuće serije na fenotipsko ispoljavanje ovakvih osobina gotovo beznačajan, one se obično tretiraju kao monogenske.Lincoln R. J., Boxshall G. A. (1990): Natural history - The Cambridge illustrated dictionary. Cambridge University Press, Cambridge, .

Također pogledajte Interakcija gena Dominantnost Recesivnost

Reference

Vanjski linkovi

Kategorija:Genetika Kategorija:Klasična genetika