Wengi wetu tumesikia kuhusu jeni zinazotawala na kurudi nyuma - baadhi ya misururu ya nyukleotidi iliyofichwa kwenye jenomu yetu ambayo inawajibika kwa sifa za urithi. Je, wanaingiliana vipi? Utawala ni nini na hufanyikaje? Kwa nini alleles recessive hazikandamizwi na zile zinazotawala kila wakati? Maswali haya yamewasumbua wanasayansi tangu ugunduzi wa jeni.
Historia ya utafiti
Muingiliano wa alleles umekuwa wa manufaa makubwa kwa wataalamu wa jenetiki. Katika kipindi cha utafiti, ilibainika kuwa kuna aina mbalimbali za mwingiliano wa jeni - utawala kamili, kutawala kupita kiasi, alelisi nyingi, utawala usio kamili na utawala.
Akiitwa baba wa chembe za urithi za kisasa, Gregor Mendel alikuwa wa kwanza kupendezwa na sheria za uenezaji wa sifa za urithi. Katika kipindi cha majaribio yake maarufu juu ya mseto wa mimea ya pea, Mendel aliona kuwa kuvuka mbaazi za njano na kijani hakusababisha sifa ya kati. Katika ya kwanzakizazi, mbaazi zote zilikuwa za manjano. Mendel mwenyewe basi hakuweza kueleza matokeo ya jaribio lake zuri. Msingi wa kinadharia ulionekana baadaye sana, baada ya uamsho wa riba katika genetics na ugunduzi wa kitengo cha msingi cha urithi - jeni. Inategemea yeye rangi ya kunde, umbo la pua, rangi ya macho, urefu, uwepo wa magonjwa ya kurithi kwa binadamu.
Hebu turudi kwenye jaribio la Mendel. Jeni A huwajibika kwa rangi ya manjano ya mbaazi, na jeni la rangi ya kijani kibichi. Wakati wa kuvuka mistari miwili tofauti safi, mgawanyiko utakuwa kama ifuatavyo:
R: AA x aa
F1: Aa Aa Aa Aa
Licha ya ukweli kwamba katika genotype ya mimea yote iliyosababishwa kulikuwa na jeni la njano na kijani, mwisho wa njano tu ilionekana. Kwa maneno mengine, sifa kuu ilizama kabisa ile ya kupindukia. Kwa njia hiyo hiyo, sura ya mbaazi ilirithiwa - laini ilishinda juu ya wrinkled. Ni mfano huu ambao unaonyesha utawala kamili wa jeni - ukandamizaji wa sifa tulivu na sifa kuu mbele ya zote mbili katika aina ya jeni.
Mifano ya utawala kamili
Mimea ya kuvuka ya rangi tofauti sio eneo pekee ambalo utawala kamili huonekana. Mifano ya aina hii ya mwingiliano inaweza pia kutajwa kutoka uwanja wa genetics ya binadamu: ikiwa mmoja wa wazazi ana macho ya kahawia, wa pili ana macho ya bluu, na wote ni homozygous kwa sifa hizi, basi watoto wote watakuwa na macho ya kahawia.
Vile vile, uwepo wa kipengele cha Rh, polydactyly,freckles, rangi ya nywele nyeusi. Sifa hizi zote ni kuu na hazitaruhusu phenotype iliyojirudia kuonekana.
Utawala kamili una umuhimu mkubwa katika urithi wa magonjwa ya kijeni. Wengi wao (ugonjwa wa Tay-Sachs, ugonjwa wa Urbach-Wite, ugonjwa wa Gunther) hurithiwa kwa njia ya autosomal recessive, yaani, ikiwa genotype ina jeni ya kawaida (inayotawala), aleli ya mutant haitajidhihirisha.
Kuhusu utawala usio kamili
Utawala usio kamili ni mojawapo ya aina za mwingiliano wa jeni, mara nyingi hupatikana katika asili. Pamoja nayo, aleli ya kupindukia haijakandamizwa kabisa na ile kubwa, na sifa mpya, ya kati inaonekana kwenye phenotype. Mfano wa kushangaza wa utawala usio kamili ni rangi ya maua ya cosmos. Ikiwa unavuka mmea nyekundu na nyeupe, basi katika kizazi cha kwanza mgawanyiko wa phenotype utakuwa kama ifuatavyo: 1 (AA): 2 (Aa): 1 (aa). Hiyo ni, ua moja litakuwa nyekundu, moja nyeupe, na mbili za pink. Mwisho ni mfano wa utawala usio kamili, kwani sifa kuu, nyekundu, haikukandamiza kabisa ile ya kupindukia. Matokeo yake, athari za jeni zote mbili hudhihirika katika mwili.
Utawala usio kamili ni kawaida sio tu kwa cosmea, bali pia kwa maua mengine mengi: snapdragons, tulips, carnations.
Utawala kupita kiasi
Utawala kupita kiasi ni aina ya mwingiliano ya jeni ya kuvutia na ya kutatanisha, ambapo jeni kubwa katika phenotype ya kiumbe cha heterozigosi (BB) hujidhihirisha kwa ukali zaidi kuliko katika phenotipu ya homozigoti (BB). Overdominance haina kutokea katika asilimara nyingi kama utawala kamili. Mfano ni mabadiliko katika jeni ya HBB, ambayo hupunguza hatari ya kupata malaria.
Kutawala kwa pamoja
Kuna aina nyingine kadhaa za kuvutia za mwingiliano wa jeni, na mojawapo ni utawala mwenza. Katika hali hii, aleli inayotawala haifuniki au kukandamiza ile iliyolegea, na sifa zote mbili hujidhihirisha kwa kiwango fulani katika phenotipu.
Njia rahisi zaidi ya kuelewa jambo la utawala mwenza ni mfano wa maua mekundu-nyeupe ya rhododendron, au uzuri wa usiku. Rangi hii hupatikana kwa kuvuka maua nyekundu na nyeupe, na ingawa rangi nyekundu inatawala, haitoi aleli inayohusika na rangi nyeupe. Hivi ndivyo maua ya rangi mbili yasiyo ya kawaida yenye aina ya Aa yanavyopatikana.
Mfano wa kutawala ni utaratibu wa urithi wa vikundi vya damu. Acha mmoja wa wazazi awe na kundi la pili la damu (IAIA), na wa pili awe na la tatu (I IB), basi mtoto atakuwa na kundi la nne, ambalo si la kati kati ya la pili na la tatu, lenye aina ya genotype IA MimiB.
