Was ist Dihybridismus?

Der Dihibridismus definiert in der Genetik das gleichzeitige Studium von zwei verschiedenen Erbcharakteren und im weiteren Sinne von jenen anderen, deren Manifestation von zwei verschiedenen Genen abhängt, obwohl es sich um denselben Charakter handelt

Die sieben Merkmale, die Mendel analysierte, waren nützlich für die Formulierung seiner Theorie der Vererbung der Charaktere, unter anderem, weil die Gene, die für ihre Manifestation verantwortlich waren, kontrastierende Allele hatten, deren Phänotyp leicht zu analysieren war, und weil jeder den Ausdruck bestimmte eines einzelnen Zeichens.

Das heißt, sie waren monogene Merkmale, deren hybrider Zustand (Monohybrid) es ermöglichte, die Beziehungen von Dominanz / Rezessivität zwischen den Allelen dieses einzelnen Gens zu bestimmen.

Als Mendel das gemeinsame Erbe zweier verschiedener Charaktere analysierte, ging er so vor, wie er es mit einfachen Charakteren getan hatte. Er erhielt Doppelhybriden (Dihybriden), mit denen er Folgendes überprüfen konnte:

• Dass jeder der unabhängigen Trennung entsprach, die er in den Monohybrid-Übergängen beobachtet hatte.
• Darüber hinaus war in den Dihíbridos-Kreuzungen die Manifestation jedes Zeichens unabhängig von der phänotypischen Manifestation des anderen. Das heißt, ihre Vererbungsfaktoren wurden unabhängig voneinander verteilt.

Jetzt wissen wir, dass die Vererbung der Charaktere etwas komplexer ist, als Mendel es beobachtet hat, aber auch, dass Mendel in seinen Grundzügen völlig Recht hatte.

Die spätere Entwicklung der Genetik ermöglichte den Nachweis, dass die Dihibridos-Kreuzungen und ihre Analyse (dihibridismo), wie Bateson es ursprünglich nachweisen konnte, eine unerschöpfliche Quelle für Entdeckungen in dieser mächtigen und aufstrebenden Wissenschaft des 20. Jahrhunderts sein könnten.

Dank ihres intelligenten Einsatzes konnten sie dem Genetiker eine etwas klarere Vorstellung vom Verhalten und der Natur der Gene vermitteln.

Dihybrid Kreuzungen verschiedener Charaktere

Wenn wir die Produkte eines Monohybrid-Übergangs Aa X Aa analysieren, können wir feststellen, dass dies gleichbedeutend ist mit der Entwicklung des bemerkenswerten Produkts ( A + a ) 2 = AA + 2Aa + aa .

Der Ausdruck auf der linken Seite schließt die zwei Arten von Gameten ein, die von einem der heterozygoten Elternteile für das A / a-Gen produziert werden können; Beim Quadrieren geben wir an, dass beide Elternteile für das untersuchte Gen die gleiche Konstitution haben [das heißt, es ist eine Monohybrid-Kreuzung ( A + a ) X ( A + a )].

Der Ausdruck auf der rechten Seite gibt uns die Genotypen (und daher werden die Phänotypen abgeleitet) und die erwarteten Proportionen an, die sich aus der Kreuzung ergeben.

Daher können wir die aus dem ersten Gesetz (1: 2: 1) abgeleiteten genotypischen Proportionen sowie die durch sie erklärten phänotypischen Proportionen (1 AA + 2 Aa = 3 A _ für jede 1 aa oder phänotypisches Verhältnis 3) direkt beobachten : 1).

Wenn wir nun ein Kreuz betrachten, um die Vererbung eines B- Gens zu analysieren, werden die Ausdrücke und Proportionen gleich sein; in der Tat wird es für jedes Gen so sein. In einer Dihíbrido-Kreuzung haben wir also tatsächlich die Entwicklung der Produkte von ( A + a ) 2 X ( B + b ) 2.

Oder was ist das Gleiche, wenn die Dihybrid-Kreuzung zwei Gene umfasst, die an der Vererbung zweier nicht verwandter Charaktere beteiligt sind? Die phänotypischen Proportionen werden durch das zweite Gesetz vorhergesagt: (3 A _: 1 aa ) X (3 B _: 1 bb ) = 9 A _ B _: 3 A _ bb : 3 aaB _: 1 aabb ).

Diese ergeben sich natürlich aus den geordneten genotypischen Verhältnissen 4: 2: 2: 2: 1: 1: 1: 1, die sich aus dem Produkt von ( A + a ) 2 X ( B + b ) 2 = ergeben ( AA + 2Aa + aa ) X ( BB + 2 Bb + bb ).

Wir laden Sie ein, selbst zu prüfen, was passiert, wenn die phänotypischen Verhältnisse 9: 3: 3: 1 eines Dihybridkreuzes von diesen klaren und vorhersehbaren mathematischen Beziehungen "abweichen", die die unabhängige Vererbung zweier codierter Zeichen erklären durch verschiedene Gene.

Alternative phänotypische Manifestationen von Dihybridkreuzungen

Es gibt zwei Hauptwege, auf denen sich Dihybridkreuzungen von "erwartet" entfernen. Das erste ist das, bei dem wir die gemeinsame Vererbung von zwei unterschiedlichen Merkmalen analysieren, aber die bei den Nachkommen beobachteten phänotypischen Proportionen geben der Manifestation der elterlichen Phänotypen eine klare Dominanz.

Höchstwahrscheinlich handelt es sich um verknüpfte Gene. Das heißt, die beiden untersuchten Gene sind, obwohl sie sich an verschiedenen Orten befinden, physikalisch so nahe beieinander, dass sie dazu neigen, zusammen zu erben, und werden offensichtlich nicht unabhängig voneinander verteilt.

Der andere Umstand, der ebenfalls häufig vorkommt, beruht auf der Tatsache, dass eine winzige Minderheit der erblichen Charaktere monogen ist.

Im Gegenteil, an der Manifestation der Mehrzahl der Erbcharaktere sind mehr als zwei Gene beteiligt.

Aus diesem Grund besteht immer die Möglichkeit, dass die zwischen den Genen, die an der Manifestation eines einzelnen Charakters beteiligt sind, etablierten Genwechselwirkungen komplex sind und über eine einfache Dominanz- oder Rezessivitätsbeziehung hinausgehen, wie sie in den Beziehungen beobachtet wird Allel typisch für monogene Merkmale.

Beispielsweise können an der Manifestation eines Charakters einige vier Enzyme in einer bestimmten Reihenfolge beteiligt sein, um das Endprodukt hervorzubringen, das für die phänotypische Manifestation des Wildphänotyps verantwortlich ist.

Die Analyse, die es ermöglicht, die Anzahl der Gene verschiedener Loci zu identifizieren, die an der Manifestation eines genetischen Merkmals beteiligt sind, sowie die Reihenfolge, in der sie wirken, wird als Epistasenanalyse bezeichnet und ist möglicherweise diejenige, die am typischsten definiert, was wir als genetische Analyse bezeichnen im klassischsten Sinne.

Ein bisschen mehr Epistase

Am Ende dieses Beitrags werden die in den häufigsten Fällen der Epistase beobachteten phänotypischen Proportionen vorgestellt - und dies nur unter Berücksichtigung von Dihybridkreuzungen.

Durch die Erhöhung der Anzahl der Gene, die an der Manifestation des gleichen Charakters beteiligt sind, erhöht sich offensichtlich die Komplexität der Geninteraktionen und deren Interpretation.

Darüber hinaus kann das Auftreten neuer Phänotypen, die in der elterlichen Generation nicht vorhanden sind, verifiziert werden, was wiederum als Goldstandard für die korrekte Diagnose epistatischer Wechselwirkungen angesehen werden kann.

Schließlich ermöglicht die Analyse der Epistase nicht nur die Analyse des Auftretens neuer Phänotypen und ihrer Proportionen, sondern auch die Bestimmung der hierarchischen Reihenfolge, in der die verschiedenen Gene und ihre Produkte auf eine bestimmte Weise manifestiert werden müssen, um den mit ihnen verbundenen Phänotyp zu berücksichtigen.

Das Gen einer grundlegenderen oder frühen Manifestation ist epistatisch gegenüber allen anderen, da ohne sein Produkt oder seine Wirkung, beispielsweise diejenigen, die ihm nachgeschaltet sind und daher hypostatisch für ihn sein werden, nicht ausgedrückt werden können.

Ein in der Hierarchie drittes Gen / Produkt ist hypostatisch gegenüber den ersten beiden und epistatisch gegenüber allen anderen, die in diesem Genexpressionsweg verbleiben.