- Od čega se sastoji?
- Mendelov prvi zakon
- Mendelov drugi zakon
- Skupine za povezivanje i segregaciju
- Posljedice segregacije
- mejoza
- Primjer
- Cvjetovi na biljkama graška
- Reference
Genetski segregacija je raspodjela gena s roditelja na djecu tijekom mejoze. Gen se može definirati kao dio DNA koji kodira neki specifični fenotip: to može biti protein ili gen uključen u regulaciju stanica.
Geni su fizički smješteni na kromosomima, visoko organiziranim cjelinama DNK i proteinima gdje se pohranjuju genetske informacije. U vrijeme reprodukcije ti se nasljedni čimbenici moraju razdvojiti i prenijeti na potomke.
Eksperimenti koje je provodio Gregor Mendel omogućili su nam razumijevanje procesa segregacije, objašnjene u njenim dobro poznatim zakonima.
Od čega se sastoji?
Genetska segregacija je razdvajanje i prijenos gena u potomstvo i nastaje tijekom procesa diobe stanica mejozom. Osnova ovog koncepta je kromosomska segregacija.
Mendelov prvi zakon
Prema principu segregacije ili prvog zakona koji je iznio Gregor Mendel, organizmi imaju dva alela za određeni karakter.
Alel je oblik ili varijanta gena. Na primjer, hipotetski možemo imati jedan alel za plavu kosu i drugi alel za smeđu kosu. Aleli se obično označavaju velikim slovima za prevladu, a mala i za recesivne.
Prema prvom zakonu, svaka gameta (jaje ili sperma) u svom procesu stvaranja prima jedan ili drugi od ovih alela. U vrijeme oplodnje ponovno se formira diploidni organizam s jednim alelom koji je primljen od svakog roditelja.
Jedan od najrelevantnijih zaključaka iz ovog iskustva jest napomenuti da su geni diskretne čestice koje se neovisno razdvajaju od roditelja do djeteta.
Prije Mendela obrađivali su se pogrešni nasljedni principi i smatralo se da se geni ponašaju poput tekućine koja se može međusobno miješati, gubeći početnu varijabilnost.
Mendelov drugi zakon
U drugom krugu eksperimenata, Mendel je dodao još jedan morfološki karakter studiji. Ukrštali su se pojedinci s dvije karakteristike (na primjer, biljke s okruglim i žutim sjemenom nasuprot biljkama sa izgubljenim i zelenim sjemenkama), a potomstvo im se broji.
Nakon analize podataka, Mendel je uspio zaključiti da se svaki lik ponašao neovisno. Ovaj se princip može sažeti na sljedeći način: svaka se nasljedna karakteristika distribuira neovisno.
Skupine za povezivanje i segregaciju
Sada je poznato da je Mendel ocjenjivao likove u svojim eksperimentalnim biljkama (hrapavost sjemena, visinu stabljike itd.) Koji su se fizički nalazili na odvojenim kromosomima.
Kad su lokusi (mjesto gena na kromosomima) neprekidni ili su susjedni na kromosomu, vrlo je vjerojatno da će se oni razdvojiti zajedno u onome što je poznato kao "skupina povezivanja".
Posljedice segregacije
Kad zigota primi dva jednaka alela od svojih roditelja, organizam je homozigotan za proučeni lik. Ako su oba alela dominantna, to se naziva homozigotna dominantna i označena je sa AA (ili bilo kojim drugim slovom, oba s velikim slovom).
Suprotno tome, ako su oba alela recesivna, to je recesivni homozigot i označen je malim slovima: aa.
Također je moguće da potomstvo naslijedi dominantni i recesivni alel. U ovom je slučaju heterozigot i označen je velikim slovom na početku, a slijedi mala slova: Aa.
Fenotip - ili uočene karakteristike organizma - ovise o njegovom genotipu i okolini. Ako je genotip AA ili aa, oni jednostavno izražavaju osobinu koju određuju; kod heterozigota izražena osobina je ona koja je određena dominantnim alelom.
Potonje vrijedi samo u slučaju da je dominacija potpuna; Postoje i drugi slučajevi, poput nepotpune prevlasti ili kodominantnosti.
mejoza
Mejoza je fenomen stanične diobe koji se javlja u klijavim linijama organizma da bi se stvorile haploidne gamete iz diploidnih stanica.
Mejoza započinje replikacijom DNK, a nakon toga nastaju krugovi segregacije kromosoma nazvani mejoza I i II.
Mejoza I je redukcijski korak procesa, u ovoj fazi dolazi do transformacije u haploidne stanice. Da bi se to postiglo, homologni kromosomi se pare (u profazi) i odvajaju u različite stanice (u anafazi) nasumičnim načinom.
Nadalje, u mejozi I dolazi do procesa koji se naziva rekombinacija ili mejotički crossover, gdje se događa razmjena genetskog materijala između ne-sestrinih kromatida homolognih kromosoma. Iz tog razloga se proizvedene gamete međusobno razlikuju.
Tijekom crossovera pojavljuje se područje zvano chiasm koje kromosome drži zajedno dok ih vreteno ne razdvoji.
Kad se rekombinacija ne provodi pravilno, mogu se pojaviti pogreške u segregaciji, što rezultira razvojem organizma s kromosomskim oštećenjima.
Primjerice, Downov sindrom nastaje zbog nepravilne segregacije u kojoj tijelo u dvadeset i prvom paru nosi tri kromosoma (a ne dva).
Primjer
Cvjetovi na biljkama graška
Biljke graška vrste Pisum sativum mogu predstavljati cvijeće s ljubičastim laticama, a kod drugih jedinki mogu biti bijele boje. Ako se ukrštaju dvije čiste linije ove dvije varijante, rezultirajuća prva sirovita generacija pokazuje samo ljubičasto cvijeće.
Međutim, bijeli lik nije nestao kod ovih pojedinaca. Nije vidljiv jer je maskiran dominantnim alelom koji je povezan s ljubičastom bojom.
Koristeći gore spomenutu nomenklaturu, imamo da su roditelji AA (ljubičasta) i aa (bijela).
Prvu filijalnu generaciju čine samo biljke s ljubičastim cvjetovima i, iako fenotipično izgledaju isto kao i jedan od njihovih roditelja (AA), razlikuju se u svojim genotipima. Čitava prva generacija je heterozigotna: Aa.
Ove heterozigotne jedinke proizvode četiri vrste gameta: ženski A i gamete i muški A gamete koji su već u identičnim omjerima.
Kako bi se osiguralo da se aleli pojavljuju u paru i da se izdvajaju kod mejoze, potrebno je ukrstiti heterozigotne ljubičaste jedinke s jedinkama koje nose bijelo cvijeće.
Iako se čini da je identičan križ s početnim, rezultat je drugačiji: polovica jedinki ima bijelo cvijeće (genotip aa), a druga polovica ljubičaste cvjetove (Aa).
Reference
- Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Bitna stanična biologija. Garland Science.
- Curtis, H., i Schnek, A. (2008). Curtis. Biologija. Panamerican Medical Ed.
- Griffiths, AJ, Wessler, SR, Lewontin, RC, Gelbart, WM, Suzuki, DT, i Miller, JH (2005). Uvod u genetsku analizu. Macmillan.
- Pierce, BA (2009). Genetika: konceptualni pristup. Panamerican Medical Ed.
- Sadava, D., & Purves, WH (2009). Život: Znanost o biologiji. Panamerican Medical Ed.
- Thompson, MW, Thompson, MW, Nussbaum, RL, MacInnes, RR, Willard, HF, Peral, JS, i Fernández, MS (1996). Genetika u medicini. Masson.