epistasis คืออะไร (พร้อมตัวอย่าง)

epistasis, ในพันธุศาสตร์เป็นการศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างยีนต่าง ๆ ที่เป็นรหัสสำหรับตัวละครเดียวกัน นั่นคือมันเป็นการแสดงออกของลักษณะที่เกิดขึ้นจากการทำงานร่วมกันระหว่างอัลลีลของยีนของตำแหน่งที่แตกต่างกัน.

เมื่อเราพูดถึงความสัมพันธ์ที่สร้างอัลลีลของยีนเดียวกันเราหมายถึงความสัมพันธ์อัลลีล นั่นคืออัลลีลของอัลลีลเดียวกันหรืออัลลีโลมิกส์อัลลีล เหล่านี้เป็นปฏิสัมพันธ์ที่รู้จักกันของการปกครองที่สมบูรณ์การปกครองที่ไม่สมบูรณ์ codominance และความตายระหว่างอัลลีลของยีนเดียวกัน.

ในความสัมพันธ์ระหว่างอัลลีลของสถานที่ต่างกันในทางกลับกันเราพูดถึงอัลลีลที่ไม่ใช่อัลลีโอมอร์ฟิค นี่คือปฏิกิริยาระหว่างยีนที่เรียกว่า epistatic ทั้งหมด.

Epistasis อนุญาตให้ทำการวิเคราะห์ว่าการแสดงออกของยีนหนึ่งเป็นตัวกำหนดการแสดงออกของยีนอื่นหรือไม่ ในกรณีเช่นนี้ยีนดังกล่าวจะเป็น epistatic ในช่วงที่สอง ครั้งที่สองจะเป็น hypostatic เกี่ยวกับครั้งแรก การวิเคราะห์ epistasis ยังช่วยให้สามารถกำหนดลำดับที่ยีนที่กำหนดฟีโนไทป์เดียวกัน.

epistasis ที่ง่ายที่สุดจะวิเคราะห์ว่ามียีนสองชนิดที่แตกต่างกันอย่างไรในการให้ฟีโนไทป์เดียวกัน แต่เห็นได้ชัดว่าอาจมียีนอื่น ๆ อีกมากมาย.

สำหรับการวิเคราะห์ epistasis ง่าย ๆ เราจะตั้งฐานในการแปรผันตามสัดส่วนของการข้ามdihíbridosแบบดั้งเดิม นั่นคือการปรับเปลี่ยนอัตราส่วน 9: 3: 3: 1 และสำหรับตัวเธอเอง.

ดัชนี

• 1 อัตราส่วนฟีโนไทป์คลาสสิก 9: 3: 3: 1
• 2 การเบี่ยงเบนที่ไม่ได้เป็นเช่นนั้น
  • 2.1 อัตราส่วน 9: 3: 3: 1 (epistasis ที่โดดเด่นสองเท่า)
  • 2.2 อัตราส่วน 15: 1 (การกระทำของยีนซ้ำซ้อน)
  • 2.3 อัตราส่วน 13: 3 (การลบที่โดดเด่น)
  • 2.4 อัตราส่วน 9: 7 (ตอนที่ซ้ำซากแบบถอยซ้ำ)
• 3 สัดส่วนฟีโนไทป์ของ epistatic อื่น ๆ
• 4 อ้างอิง

อัตราส่วนฟีโนไทป์คลาสสิก 9: 3: 3: 1

สัดส่วนนี้เกิดขึ้นจากการรวมกันของการวิเคราะห์การสืบทอดของอักขระสองตัวที่แตกต่างกัน นั่นคือมันเป็นผลผลิตของการรวมกันของการแยกฟีโนไทป์อิสระสอง (3: 1) X (3: 1).

เมื่อ Mendel วิเคราะห์เช่นความสูงของต้นไม้หรือสีของเมล็ดอักขระแต่ละตัวแยก 3 ถึง 1 เมื่อวิเคราะห์โดยรวมแม้ว่าพวกเขาจะเป็นอักขระสองตัวที่แตกต่างกันแต่ละคนแยก 3 ต่อ 1 นั่นคือพวกเขาถูกกระจายอย่างอิสระ.

อย่างไรก็ตามเมื่อ Mendel วิเคราะห์ตัวละครเป็นคู่พวกมันส่งผลให้คลาสฟีโนไทป์ที่รู้จัก 9, 3, 3 และ 1 แต่คลาสเหล่านี้เป็นผลรวมสองตัว ต่าง. และไม่เคยไม่มีตัวละครที่ส่งผลกระทบต่อวิธีการอื่น ๆ ที่ประจักษ์.

การเบี่ยงเบนที่ไม่ได้เป็นเช่นนั้น

ก่อนหน้านี้เป็นคำอธิบายของสัดส่วน Mendelian คลาสสิก ดังนั้นจึงไม่ใช่กรณีของ epistasis Epistasis ศึกษากรณีการถ่ายทอดลักษณะที่กำหนดโดยยีนหลาย ๆ ตัว.

กรณีก่อนหน้าหรือกฎข้อที่สองของ Mendel คือการสืบทอดของอักขระสองตัวที่แตกต่างกัน ผู้ที่ถูกอธิบายในภายหลังคือสัดส่วน epistatic ที่แท้จริงและเกี่ยวข้องกับอัลลีลที่ไม่ใช่ allelomorphic เท่านั้น.

อัตราส่วน 9: 3: 3: 1 (epistasis ที่โดดเด่นสองเท่า)

กรณีนี้จะพบเมื่อตัวละครเดียวกันมีสี่อาการฟีโนไทป์ที่แตกต่างกันในอัตราส่วน 9: 3: 3: 1 ดังนั้นจึงไม่สามารถมีปฏิกิริยากับอัลลีล (monogenic) เช่นนำไปสู่การปรากฏตัวของกลุ่มเลือดสี่กลุ่มที่แตกต่างกันในระบบ ABO.

ยกตัวอย่างเช่นการข้ามระหว่างบุคคลที่มีเลือดกรุ๊ป A และผู้ที่มีเลือดกรุ๊ป A แตกต่างกัน ผมผม X ผม^Bผม. นี่จะให้อัตราส่วน 1: 1: 1: 1 แก่ผู้คน ผมผม (ประเภท A), ผมผม^B (ประเภท AB), ผม^Bผม (ประเภท B) e ii (ประเภท O).

ในทางตรงกันข้ามความสัมพันธ์ระหว่างคู่กับเอพิสตาติกที่แท้จริง (9: 3: 3: 1) ถูกพบในรูปแบบของยอดไก่ พวกมันคือคลาสฟีโนไทป์สี่คลาส แต่ในสัดส่วน 9: 3: 3: 1.

ยีนสองตัวมีส่วนร่วมในความมุ่งมั่นและการรวมตัวกันเรียกมันว่า R และ P. โดยไม่คำนึงถึงอัลลีล R และ P แสดงอำนาจเหนืออัลลีลอย่างสมบูรณ์ R และ พี, ตามลำดับ.

จากทางข้าม rrpp X rrpp เราสามารถรับคลาสฟีโนไทป์ 9 R_P_, 3 R_pp, 3 rrP_ และ 1 rrpp สัญลักษณ์ "_" หมายความว่าอัลลีลสามารถโดดเด่นหรือถอยได้ ฟีโนไทป์ที่เกี่ยวข้องยังคงเหมือนเดิม.

คลาส 9 R_P_ แสดงโดยยอดด้วยวอลนัตยอด 3 R_pp พร้อมยอดกุหลาบ เจื้อยแจ้วกับยอดถั่วจะเป็นของชั้น 3 rrP_; ผู้เรียน rrpp มียอดง่าย.

ใน epistasis คู่ที่โดดเด่นแต่ละคลาส 3 เกิดขึ้นจากผลการครอบงำของยีน R หรือ P. คลาส 9 แสดงให้เห็นว่าทั้งอัลลีลที่โดดเด่น R และ P จะปรากฏในที่สุดในชั้นที่ 1 rrpp อัลลีลจะหายไป เหนือกว่าของยีนทั้งสอง.

อัตราส่วน 15: 1 (การกระทำของยีนซ้ำซ้อน)

ในการทำงานร่วมกันของ epistatic นี้ยีนหนึ่งไม่ยับยั้งการปรากฏตัวของอีก ในทางตรงกันข้ามรหัสพันธุกรรมทั้งสองสำหรับการแสดงของตัวละครเดียวกัน แต่ไม่มีผลเสริม.

ดังนั้นการปรากฏตัวของอัลลีลอย่างน้อยหนึ่งที่โดดเด่นของทั้งสองยีนจากตำแหน่งที่แตกต่างกันช่วยให้การแสดงออกของตัวละครในชั้น 15 การขาดงานของอัลลีลที่โดดเด่น (ชั้นด้อยคู่) กำหนดฟีโนไทป์ของชั้น 1.

ผลิตภัณฑ์ของยีนมีส่วนร่วมในการแสดงสีข้าวสาลี และ / หรือ B. นั่นคือผลิตภัณฑ์ใด ๆ เหล่านี้ (หรือทั้งสองอย่าง) สามารถนำไปสู่ปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่เปลี่ยนสารตั้งต้นเป็นเม็ดสี.

คลาสเดียวที่ไม่สร้างใด ๆ ของพวกเขาคือคลาส aabb ดังนั้นคลาส 9 A_B_, 3 A_bb และ 3 aaB_ จะสร้างเม็ดสีและส่วนน้อยที่เหลือจะไม่.

อัตราส่วน 13: 3 (การลบที่โดดเด่น)

ที่นี่เราพบกรณีของการปราบปรามที่โดดเด่นของยีน (hypostatic) โดยการปรากฏตัวของอัลลีลอย่างน้อยหนึ่งที่โดดเด่นของอื่น ๆ (epistatic) นั่นคือการพูดอย่างเป็นทางการยีนหนึ่งยับยั้งการกระทำของคนอื่น.

หากเรากำลังจัดการกับการปราบปรามที่โดดเด่นของ D over K เราจะมีฟีโนไทป์เดียวกันกับคลาส 9 D_K_, 3 D_kk และ 1 ddkk คลาส 3 ddK_ จะเป็นหนึ่งเดียวที่แสดงคุณสมบัติที่ไม่ถูกลบ.

double recessive class นั้นถูกเพิ่มเข้าไปในคลาส 9 D_K_ y3 D_kk เพราะมันไม่ได้สร้างสิ่งที่ยีน hyponatic K เข้ารหัสไม่ได้เพราะมันถูกระงับโดย D ซึ่งในกรณีใด ๆ ที่ไม่ได้ แต่เพราะมันไม่ได้ผลิต K.

สัดส่วนนี้บางครั้งเรียกว่า epistasis ที่โดดเด่นและด้อย สิ่งที่โดดเด่นคือ K บน D / d. epistasis ที่ถอยกลับจะเป็นเช่นนั้น DD บน K / K.

ตัวอย่างเช่นดอกไม้สีเหลืองอ่อนเป็นหนี้สีของพวกเขาเพื่อการรวมตัวของสองยีน ยีนนั้น K ซึ่งรหัสสำหรับการผลิตของเม็ดสี malvidin และยีน D รหัสใดสำหรับการปราบปรามของ malvidin.

พืชเท่านั้น ddKK หรือ ddKk (เช่น class 3 ddK_) จะสร้าง malvidin และจะเป็นสีน้ำเงิน จีโนไทป์อื่น ๆ จะก่อให้เกิดพืชที่มีดอกไม้สีฟ้าคราม.

อัตราส่วน 9: 7 (ตอนที่ซ้ำกันซ้ำ recessive)

ในกรณีนี้การปรากฏตัวของอัลลีลที่โดดเด่นอย่างน้อยหนึ่งตัวของยีนแต่ละคู่จะต้องมีการแสดงออก สมมติว่าพวกเขาเป็นยีน C และ P. นั่นคือสถานะการถดถอย homozygous ของหนึ่งในยีนของคู่ (ซีซี หรือ PP) ทำให้การแสดงออกของตัวละครเป็นไปไม่ได้.

กล่าวอีกนัยหนึ่งคลาส 9 C_P_ แสดงอัลลีลที่โดดเด่นอย่างน้อยหนึ่งรายการ C และอัลลีลที่โดดเด่น P. สำหรับตัวละครที่จะแสดงออกผลิตภัณฑ์การทำงานของยีนทั้งสองจะต้องนำเสนอ.

ปฏิกิริยานี้เป็น epistatic เนื่องจากการขาดการแสดงออกของยีนหนึ่งป้องกันยีนอื่นจากการแสดง มันเป็นสองเท่าเพราะการแลกเปลี่ยนซึ่งกันและกันก็เป็นจริงเช่นกัน.

ตัวอย่างคลาสสิกที่แสดงให้เห็นถึงกรณีนี้คือดอกอัญชัน พืชพรรณ WACC และพืช WACC พวกเขามีดอกสีขาว ลูกผสม CcPp ของไม้กางเขนระหว่างพวกเขานำเสนอดอกไม้สีม่วง.

หากสองต้นไม้ dihybrid ข้ามเราจะได้คลาส 9 C-P_ ซึ่งจะมีดอกไม้สีม่วง คลาส 3 C_pp, 3 ccP_ และ ccpp จะเป็นดอกไม้สีขาว.

สัดส่วนฟีโนไทป์ของ epistatic อื่น ๆ

จากสัดส่วนที่เสนอในกฎหมายที่สองของเมนเดลเรามีกรณีอื่นเพิ่มเติมที่ได้รับการกล่าวถึง.

ที่อัตราส่วน 9: 4: 3 ที่แก้ไขแล้วเราเรียกมันว่า epistasis แบบถอยกลับด้วยเหตุผลที่ดี เมื่อยีนนั้นเป็น homozygous สำหรับยีนถอยมันจะหลีกเลี่ยงการแสดงออกของยีนอื่น ๆ - แม้ว่าจะเป็นที่โดดเด่น.

ยกตัวอย่าง epistasis ที่ด้อยถอยของจีโนไทป์เป็นตัวอย่าง AA เกี่ยวกับยีน B. คลาส 9 คือ A_B_ ที่รู้จักแล้ว 9 สำหรับคลาส 4 ไปยังคลาส 1 aabb พวกเขาจะต้องเพิ่มพร้อมกับฟีโนไทป์เดียวกันซึ่งเป็นคลาส 3 aaB_ คลาส 3 จะเป็นคลาส 3 A_bb.

ในปฏิสัมพันธ์ของ epistatic ของยีนที่ซ้ำกันอัตราส่วนฟีโนไทป์ที่สังเกตคือ 9: 6: 1 บุคคลทั้งหมดของคลาส 9 A_B_ มีอัลลีลอย่างน้อยหนึ่งยีนในแต่ละยีน หรือ B. ทั้งหมดมีฟีโนไทป์ที่เหมือนกัน.

ในทางตรงกันข้ามในคลาส 3 A_bb และ 3 aaBb มีอัลลีลที่โดดเด่นอย่างใดอย่างหนึ่งของ A หรือ B ในกรณีนี้ก็มีฟีโนไทป์เดียวและที่เหมือนกัน - แต่แตกต่างจากคนอื่น ๆ ในที่สุดในชั้นเรียนที่ 1 aabb ไม่มีอัลลีลที่โดดเด่นของยีนใด ๆ ที่มีอยู่และเป็นตัวแทนฟีโนไทป์อื่น.

บางทีชนชั้นที่สับสนที่สุดอาจเป็น epistasis ที่โดดเด่นซึ่งแสดงสัดส่วนฟีโนไทป์ 12: 3: 1 ที่นี่ความเด่นของ A (epistatic) เหนือ B (hypostatic) ทำให้คลาส 9 A-B_ เข้าร่วมคลาส 3 A_bb.

ฟีโนไทป์ของ B จะปรากฏเฉพาะเมื่อไม่มีอยู่ในคลาส 3 aaB_ aabb คลาส 1 ด้อยสองชั้นจะไม่แสดงฟีโนไทป์ที่เกี่ยวข้องกับยีน A / a หรือกับยีน B / b.

สัดส่วนฟีโนไทป์ของ epistatic อื่น ๆ ที่ไม่มีชื่อเฉพาะคือ 7: 6: 3, 3: 6: 3: 4 และ 11: 5.

การอ้างอิง

1. Brooker, R. J. (2017) พันธุศาสตร์: การวิเคราะห์และหลักการ McGraw-Hill Higher Education, New York, NY, USA.
2. Goodenough, U. W. (1984) พันธุศาสตร์ W. B. Saunders Co. Ltd, Pkiladelphia, PA, USA.
3. Griffiths, A.J.F. , Wessler, R. , Carroll, S.B. , Doebley, J. (2015) การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมเบื้องต้น (ฉบับที่ 11) นิวยอร์ก: ว. วชิรเอช. ฟรีแมนนิวยอร์กนิวยอร์กสหรัฐอเมริกา.
4. Miko, I. (2008) Epistasis: การทำงานร่วมกันของยีนและผลของฟีโนไทป์ การศึกษาธรรมชาติ 1: 197 nature.com
5. สีขาว, D. , Rabago-Smith, M. (2011) ความสัมพันธ์ทางพันธุกรรม - ฟีโนไทป์และสีตาของมนุษย์ วารสารพันธุศาสตร์มนุษย์, 56: 5-7.
6. .