Previous Entry Поделиться Next Entry
Локус, аллель, генотип, носительство
АиБ
aib
      Еще на своих курсах я столкнулась с тем, что понятия локус, аллель (аллельные гены), а точнее отсутствие их четкого понимания, ведут к тому, что позднее начинают путаться два понятия «генетически такой-то» и «носитель».
      Не надеюсь сыскать славу педагога по генетике, но попробую объяснить все еще раз.
      Я сторонница объяснять все на пальцах, много раз повторять элементарное, любительница использовать аналогии, но так же любительница обратной связи. Если вы зашли на эту страничку с целью разобраться в генетике окрасов кошек и благодаря этой странице поняли почему кремовый кот может быть носителем шоколада, то напишите мне об этом пожалуйста, а если не поняли то тем более напишите. Так и пишите: «Ничего не понимаю!!!» Тогда я попробую написать еще проще и еще понятней. Но, я надеюсь, азы генетики вы уже освоили, если нет, то вам сначала сюда — эта статья для мало-мальски образованных.


      То, что вся наследственная информация хранится в хромосомах, хромосомы содержат ДНК мы все помним со школы. У кошки 38 хромосом и 2 из них, как и у нас, людей, половые — определяющие пол каждой конкретной особи. Так уж получилось, что половые хромосомы млекопитающих по своей форме напоминают буквы X и Y. Если комбинация половых хромосом у особи XX — это самка, XY — самец. Комбинации YY быть не может, так как половые хромосомы достаются особи от родителей, то есть самка по любому передаст своему потомству одну из X-хромосом, а самец либо X-хромосому, либо Y-хромосому, как повезет.
      Сама ДНК очень длинная и для компактности скручена в спираль, может даже кто-то знает что на спирали ДНК располагаются гены. Ген — это участок спирали ДНК — единица наследственности, определяющая тот или иной признак, например, окрас шерсти. Каждый участок, ген, располагается на каком-то конкретном расстоянии от начала спирали ДНК и у каждого вида это положение гена отвечающего за один и тот же признак совершенно одинаковое, хотя само проявление признаков у особей вида может быть различным.
     Это примерно так же как расположение квартир в домах построеных по одному проекту: если зайти в третий подъезд любого из однотипных домов, подняться второй этаж и повернуть направо - там будет пятикомнатная квартира идентичная всем квартирам справа на втором этаже третьего подъезда. При этом обстановка в квартире может отличаться
      Точное расположение участка, гена, отвечающего за тот или иной признак на спирали ДНК, называется локус — от слова locus — место. Давайте еще раз. Локус — это месторасположение конкретного гена на спирали ДНК. Локус — это адрес гена.
      Но посмотрите, наше ДНК на самом деле состоит не из одной спирали, а из двух причем образно говоря, связанных, спаренных друг с другом! Гены на второй спирали располагаются точь в точь как на первой. Да и вообще, у млекопитающих любой признак определяется не одним геном, а двумя, расположенными в одном локусе (по одному адресу) на этой самой двойной спирали ДНК. Один ген отвечающий за признак на одной спирали, второй, отвечающий за тот же признак, на соседней, но месторасположение у этих двух генов одно и то же. Помним, что месторасположение гена называют локусом.



      В одном локусе (в одном и том же месте) всегда будут располагаться два гена определяющие один и тот же признак, например, каким именно будет окрас черной группы окрасов, но сами гены могут быть разными, а реальный, видимый, вариант окраса будет определена их конкретной комбинацией.
      Если уж мы заговорили о черной группе окрасов, то каждый из двух генов отвечающий за черный окрас может быть одним из них:
      B — черный окрас, доминантный по отношению к шоколадному и цинамону;
      b — шоколадный окрас, рецессивный по отношению к черному и доминантный по отношению к цинамону;
      b' — цинамон, рецессивный по отношению к черному и шоколадному.

     Вот такой выбор из нескольких генов отвечающих за один и тот же признак называется аллель. Еще раз, аллель - это всевозможные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках (локусах), отвечающие за один и тот же признак и определяющие альтернативные варианты этого признака. Это не те два гена на спирали ДНК, которые определят как будет выглядеть особь, нет, аллель — это вообще все-все возможные вариации гена в природе (известные и не известные), которые будут отвечать за конкретный признак. У каких то генов много альтернативных (аллельных) генов, у каких-то нет.
     Выше я расписала три аллельных гена, определяющих каким именно будет окрас черной группы у кошек. Давайте посмотрим в какие комбинации могут складываться эти гены в конкретной особи и какого окраса будет при этом сама особь. То, что доминантный ген перекрывает действие рецессивного в каждой конкретной паре, обязательно помним. И так:
      BB — черный;
      Bb — черный, носитель шоколада;
      Bb' — черный, носитель цинамона;
      bb — шоколадный;
      bb' — шоколадный, носитель цинамона;
      b'b' — цинамон.

      Вот тут на нашу голову сваливается сразу три понятия, нет сразу пять! Первое я уже употребила «носитель». Нужно ввести еще: «генотип» и «фенотип». Генотип - это весь набор генов у каждой конкретной особи. Если ограничиться только генами определяющим каким именно будет окрас черной группы, то описанные выше комбинации генов и есть генотип. А вот описание цвета особи — это фенотип. То есть кот с комбинацией генов (с генотипом) BB будет генетически гомозиготным черным и, возможно, фенотипически черным. Почему возможно? Потому что оказывается в окончательный окрас кота могут вмешаться и другие гены, но об этом ниже. Гомозиготный обозначает что оба гена из пары одинаковые, в нашем случае (B-B). А вот про кота с комбинацией генов Bb' говорят что он гетерозиготный черный, носитель цинамона. Гетерозиготный - значит гены в паре разные (B-b'), в фенотипе (возможно) проявится доминантный ген, в нашем случае черный, но своему потомству кот может передавать любой из этой пары генов, соответственно, может передать и цинамон (b'). Так вот, когда речь идет о рецессивном гене присутствующем в генотипе, то правильней говорить «носитель». Носитель - это гетерозиготная особь по конкретному признаку, которая в фенотипе проявляет доминантный признак, но может передавать своему потомству ген рецессивного признака. Еще раз, мы не говорим о других признаках и других локусах. Мы употребляем понятие «носитель» только в рамках одного признака, и одного локуса, то есть, когда говорим о аллельных (альтернативных) комбинациях генов.
     Сейчас я исхожу из положения, что все вы знаете что гомозиготное состояние генов dd проявляет осветление основного окраса, соответственно кот с генотипом Bb dd фенотипически будет голубым котом, носителем шоколада. При этом не правильно говорить «носитель лилового окраса» так как лиловый окрас формируется под действием двух неаллельных генов из разных локусов: 1. генами bb (bb') - шоколадным окрасом из группы черных окрасов; 2. генами dd — наличием осветления основного окраса. Про кота с генотипом Bb bb правильно говорить «носитель шоколада». Понятно почему? Потому что признак окраса из черной группы и признак осветления наследуются не-за-ви-си-мо!!!

      Но рано или поздно нам встретится фраза типа «генетически лиловый кот». Генетически лилового я не нашла, но хотите покажу генетически черного кота? Пожалуйста!
Этот кот фенотипически белый, генетически черный, носитель осветления.





      А вот этот кремовый паренек запросто может быть генетически голубым, носителем шоколада.

      Нет я не сошла сума. И в первом и во втором случае речь идет от особенном явлении о эпистазе. Эпистаз это явление, когда гены из одного локуса влияют на проявление генов из совершенно другого локуса (локус это адрес гена), то есть на неаллельные гены. В первом случае ген эпистатического белого W не позволил проявиться генам отвечающим за окрас вообще. При этом сами гены отвечающие за окрас никуда не делись, они все на месте! Еще раз! Эпистатические гены не позволяют проявиться каким-то другим, не аллельным с ними генам, но при этом сами гены, чье действие не проявилось, существуют, несут в себе всю генетическую информацию и будут передаваться потомкам!!!
      Когда мы говорим о красном окрасе, то редко применяем понятие «эпистаз», хотя временами в литературе по генетике окрасов кошек можно встретить «красный эпистатический». Просто с красным не все так просто. Во-первых ген красного окраса (О) сцеплен с Х-хромосомами, то есть находится исключительно на них, почему в задачах по генетике разумнее описывать красный окрас для кошек XOXO, XOXo, XoXo, для котов XOY, XoY, когда описание красного окраса идет только буквой О (o), без привязки к половой хромосоме, часто возникает путаница.  Во-вторых, ген красного окраса влияет только на гены окраса черной группы. В-третьих, если генотип кошки ХOXo, то есть один из аллельных генов О у нее доминантный, отвечающий за проявление красного окраса, а второй о рецессивный позволяющий проявиться окрасу черной группы, то кошка проявит оба окраса одновременно и будет черепаховой. Тем не менее у красных котов XOY и у красных кошек XOXO гены, определяющие окрас черной группы шерсти никуда не деваются, их проявление в фенотипе лишь отменяется действием эпистатического гена красного окраса, но они все есть, полностью переданы от своих родителей и далее будут переданы своим потомкам. Допустим от красной кошки с генотипом XOXO BB Dd и шоколадного кота с генотипом XoY bb Dd родился кремовый котик, такой же как на картинке выше. Его генотип XOY Bb dd - вот он, кремовый кот, генетически голубой, носитель шоколада! В данном случае правильней говорить именно «генетически голубой»,  а не «генетически черный, генетически осветленный...» так как признаки наследуются независимо, а вот в генотипе особи они присутствуют одновременно! И ни в коем случае не стоит говорить «носитель черного, носитель осветления...» или «носитель голубого...» Он не носитель голубого, он именно генетически голубой!!! Просто это все скрыто действием гена из другого локуса, гена красного эпистаза, а там, внутри под кремовой шкуркой генетически голубой кот :) Если этого кремового кота с генотипом XOY Bb dd скрестить с черной кошкой с генотипом XoXo Bb Dd, то у них запросто может родиться и лиловый котик и шоколадный котик... У особи с красным окрасом вся информация о окрасах черной группы заложена генетически.


И так резюмирую:

Локус — от слова локация, место — это положение, «адрес» генов на ДНК, отвечающих за какой либо признак.
Аллель — все возможные альтернативные разновидности генов, которые только могут быть в каком либо конкретном локусе.
«Носитель» говорим тогда, когда речь идет о гетерозиготном животном, в генотипе которого есть рецессивный ген, который он «несет» и может передавать потомкам (черный, носитель цинамона). Носительство генов из разных локусов оговариваем отдельно ( черный, ноститель цинамона и ностилеь осветления), так как гены наследуются независимо.
«Генетически такой-то» говорим тогда, когда действие вполне доминантных генов перекрыто или отменено действием совершенно неаллельных генов совершенно из других локусов, таких, которые называют эпистатическими (белый, генетически голубой).

Картинку нашла здесь

  • 1
Спасибо, освежили знания 20-летней давности!

(Анонимно)
Спасибо большое за прекрасное и подробное разъяснение.

(Анонимно)
Для большинства пчеловодов,статьи генетических исследований рас пчёл,которые появляются на страницах журнала "Пчеловодство"-зачастую остаются тёмным лесом, именно из-за недопонимания значения слов "аллель и локус" .Получается так,что генетик от пчеловодства разговаривает сам с собой не объсняя смысла этих понятий основной массе пчеловодов получивших знания пчеловождения по наследству или в ,лучшем случае,на курсах при СПТУ.Лично для меня многое стало понятно.Спасибо за разяснение. С Рождеством Христовым Вас]


Ух ты! Рада, что смогла помочь! Я даже не подозревала, что в пчеловодстве так же изучаются основы генетики. Хотя у моего папы достаточно долгое время была своя небольшая пасека, однако книги по пчеловодству, которые он читал, касались принципов содержания пчел, но не селекции. Однако я замечала как сильно пчелиные семьи разного происхождения (у нас были пойманные в лесу и приобретенные в хозяйствах) по размеру, цвету, форме, и даже темпераменту отличаются друг от друга/
Спасибо вам, со сказочными зимними праздниками и Удачи!

> Так уж получилось, что половые хромосомы млекопитающих по своей форме напоминают буквы X и Y.

X и Y - просто обозначения. Все пары аутосом так же похожи на X, а Y-хромосома похожа на букву только во время митоза.

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cariotipo_del_paquetismo.gif#/media/File:Cariotipo_del_paquetismo.gif

> Но посмотрите, наше ДНК на самом деле состоит не из одной спирали, а из двух причем образно говоря, связанных, спаренных друг с другом! Гены на второй спирали располагаются точь в точь как на первой. Да и вообще, у млекопитающих любой признак определяется не одним геном, а двумя, расположенными в одном локусе (по одному адресу) на этой самой двойной спирали ДНК. Один ген отвечающий за признак на одной спирали, второй, отвечающий за тот же признак, на соседней, но месторасположение у этих двух генов одно и то же.

Вы вот это вот сейчас серьёзно? На второй спирали ДНК могут быть только комплиментарные нуклеотиды, там не может быть никаких других генов, физически просто. На этом основано всё в эукариотической клетке, от репарации при повреждениях до деления клеток. Аллельные гены располагаются на разных хромосомах в паре.


Edited at 2017-05-06 08:07 (UTC)

  • 1
?

Log in

No account? Create an account