ما هي الهيمنة غير المكتملة؟ (مع أمثلة)
الهيمنة غير المكتملة هي الظاهرة الوراثية التي لا يخفي فيها الأليل السائد تأثير الأليل المتنحي تمامًا ؛ وهذا هو ، أنها ليست المهيمنة تماما. ومن المعروف أيضا باسم شبه الهيمنة ، وهو الاسم الذي يصف بوضوح ما يحدث في الأليلات.
قبل اكتشافه ، كان ما لوحظ هو الهيمنة الكاملة للشخصيات في النسل. تم وصف الهيمنة غير المكتملة لأول مرة في عام 1905 من قبل عالم النبات الألماني كارل كورينس ، في دراساته عن لون زهور الأنواع Mirabilis jalapa.
يصبح تأثير الهيمنة غير المكتملة واضحًا عند ملاحظة نسل متغاير الزيجوت المتقاطع بين متماثل الزيجوت.
في هذه الحالة ، يكون لدى المتحدرين من النمط الظاهري الوسيط لنمط الوالدين وليس النمط الظاهري السائد ، وهو ما لوحظ في الحالات التي تكون فيها الهيمنة كاملة.
في علم الوراثة ، تشير الهيمنة إلى خاصية الجين (أو الأليل) بالنسبة إلى الجينات أو الأليلات الأخرى. يُظهر الأليل الهيمنة عندما يوقف التعبير أو يسيطر على تأثيرات الأليل المتنحي. هناك عدة أشكال من الهيمنة: الهيمنة الكاملة والهيمنة غير المكتملة والكودوميني.
في الهيمنة غير المكتملة ، فإن ظهور الأحفاد هو نتيجة التأثير الجزئي لكل من الأليلات أو الجينات. تحدث الهيمنة غير المكتملة في الميراث متعدد الجينات (العديد من الجينات) من السمات مثل لون العينين والزهور والجلد.
أمثلة
هناك العديد من حالات الهيمنة غير المكتملة في الطبيعة. ومع ذلك ، في بعض الحالات ، من الضروري تغيير وجهة النظر (كائن كامل ، مستوى جزيئي ، إلخ) لتحديد آثار هذه الظاهرة. فيما يلي بعض الأمثلة:
زهور تجربة كورينس ( Mirabilis jalapa )
قام عالم النبات Correns بإجراء تجربة مع زهور النبات التي تسمى عادة Dondiego في الليل ، والتي تحتوي على أنواع حمراء بالكامل أو بيضاء بالكامل من الزهور.
قام كورينز بعمل تقاطعات بين النباتات المتجانسة اللون الأحمر والنباتات المتجانسة اللون الأبيض. قدم النسل النمط الظاهري الوسيط لنمط الوالدين (اللون الوردي). يتم تعيين أليل من النوع البري للون الزهرة الحمراء (RR) والأليل الأبيض هو (ص ص). على النحو التالي:
الوالدين (ف): RR (الزهور الحمراء) × ص (الزهور البيضاء).
الابناء الجيل 1 (F1): Rr (الزهور الوردية).
بالسماح لأحفاد F1 بالتخصيب الذاتي ، أنتج الجيل التالي (F2) 1/4 نباتات بزهور حمراء ، 1/2 نباتات بزهور وردية و 1/4 نباتات بزهور بيضاء. كانت النباتات الوردية في الجيل F2 غير متجانسة النمط الظاهري.
وهكذا ، أظهر الجيل F2 نسبة النمط الظاهري 1: 2: 1 ، والتي كانت مختلفة عن العلاقة المظهرية 3: 1 التي لوحظت في الميراث المندلي البسيط.
ما يحدث في المجال الجزيئي هو أن الأليل الذي يسبب النمط الظاهري الأبيض يؤدي إلى نقص البروتين الوظيفي المطلوب للتصبغ.
اعتمادا على آثار التنظيم الوراثي ، يمكن أن تنتج الزيجوت غير المتجانسة 50 ٪ فقط من البروتين الطبيعي. هذه الكمية لا تكفي لإنتاج النمط الظاهري نفسه للـ RR متماثل ، والذي يمكن أن ينتج ضعف هذا البروتين.
في هذا المثال ، التفسير المعقول هو أن 50 ٪ من البروتين الوظيفي لا يمكن أن يحقق نفس مستوى تخليق الصباغ بنسبة 100 ٪ من البروتين.
البازلاء من تجربة مندل ( Pisum sativum )
درس مندل خصائص شكل بذور البازلاء وخلص بصريا إلى أن الأنماط الجينية RR و Rr تنتج البذور المستديرة ، في حين أن النمط الوراثي rr ينتج بذور التجاعيد.
ومع ذلك ، فكلما تمت ملاحظته ، أصبح من الواضح أن الزيجوت المتغاير لا يشبه إلى حد كبير متماثلة الزيجوت البري. تتشكل مورفولوجيا غريبة من البذور التجاعيد من انخفاض كبير في كمية ترسب النشا في البذور بسبب وجود أليل معيب.
في الآونة الأخيرة ، قام علماء آخرون بتشريح البذور المستديرة والتجاعيد وفحص محتوياتها تحت المجهر. ووجد الباحثون أن البذور المستديرة للزيوت المتغايرة تحتوي في الواقع على عدد متوسط من حبيبات النشا مقارنة ببذور الزيجوت المتماثل.
ما يحدث هو أنه ، داخل البذرة ، لا تكفي كمية متوسطة من البروتين الوظيفي لإنتاج أكبر عدد ممكن من حبات النشا كما هو الحال في مادة حاملة الزيجوت المتماثل.
وبهذه الطريقة ، قد يعتمد الرأي حول ما إذا كانت السمات هي المهيمنة أو المهيمنة غير المكتملة على مدى دقة فحص السمات في الفرد.
إنزيم hexosaminidase A (Hex-A)
تحدث بعض الأمراض الموروثة بسبب نقص الأنزيمات. وهذا هو ، بسبب عدم وجود أو عدم كفاية بعض البروتين اللازمة لعملية التمثيل الغذائي الطبيعي للخلايا. على سبيل المثال ، مرض Tay-Sachs ناتج عن نقص في البروتين Hex-A.
الأفراد الذين يكونون غير متجانسين بسبب هذا المرض - أي أولئك الذين لديهم أليل من النوع البري ينتج الإنزيم الوظيفي وأليل متحور لا ينتج الإنزيم - هم أفراد يتمتعون بصحة جيدة مثل الأفراد المتماثلين جنسياً.
ومع ذلك ، إذا كان النمط الظاهري يعتمد على مستوى الإنزيم ، عندها يكون للزيجوتوزيتوز مستوى متوسط من الإنزيم بين الغلبة المتجانسة (مستوى الإنزيم الكامل) والمنزل المتماثل المتماثل (بدون إنزيم). في مثل هذه الحالات ، يكون نصف الكمية المعتادة من الإنزيم كافياً للصحة.
فرط كوليستيرول الدم العائلي
فرط كوليسترول الدم العائلي مثال على الهيمنة غير المكتملة التي يمكن ملاحظتها في المواد الحاملة ، سواء في الجزيئي أو الجسم. الشخص الذي لديه أليلين يسبب المرض يفتقر إلى المستقبلات في خلايا الكبد.
هذه المستقبلات هي المسؤولة عن تناول الكولسترول ، في شكل بروتين شحمي منخفض الكثافة (LDL) ، من مجرى الدم. لذلك ، فإن الأشخاص الذين لا يمتلكون هذه المستقبلات يتراكمون جزيئات LDL.
الشخص المصاب بأليل واحد متحولة (يسبب المرض) لديه نصف العدد الطبيعي للمستقبلات. شخص لديه اثنين من أليلات البرية نوع (لا تسبب المرض) لديه كمية طبيعية من المستقبلات.
الأنماط المتوازية متوازية مع عدد المستقبلات: الأفراد الذين لديهم أليلين متحولة يموتون في الطفولة من نوبات قلبية ، والذين يعانون من أليل متحولة يمكن أن يعانوا من نوبات قلبية في سن البلوغ المبكر ، وأولئك الذين لديهم أليلين من النوع البري لا يصابون بهذا الشكل وراثي من أمراض القلب.
