Przeczytaj
Współdziałanie alleliczne
Ze współdziałaniem allelicznym mamy do czynienia wtedy, gdy dana cecha warunkowana jest różnymi allelamiallelami jednego genu. W takich wypadkach zazwyczaj wyróżnia się allel dominujący i recesywny.
- Nazwa kategorii: Allel{color=#800040}
- Nazwa kategorii: dominujący{color=#ff1a8c}
- Nazwa kategorii: recesywny{color=#F16472} Koniec elementów należących do kategorii Allel{color=#800040}
- Elementy należące do kategorii Allel
Dominacja zupełna
Wyjaśnimy to na przykładzie grochu zwyczajnego (Pisum sativum). Może on mieć fioletowe lub białe kwiaty. Za kolor fioletowy odpowiada allel dominujący, za biały – recesywny. Jeżeli dany osobnik jest homozygotą recesywną, będzie miał białe kwiaty. W każdym innym przypadku (homozygoty dominującej lub heterozygoty) będą one fioletowe, ponieważ allel dominujący „zagłusza” allel recesywny. Jest to dominacja zupełna, a w przypadku skrzyżowania homozygoty dominującej i recesywnej stosunek fenotypówfenotypów wśród ich potomstwa w pokoleniu FIndeks dolny 11 wynosi zawsze 100% kwiatów fioletowych, a genotypówgenotypów – 100% heterozygot.
Dominacja niezupełna
Nie zawsze jednak podział ten jest tak prosty. W przypadku wyżlinu większego – lwiej paszczy (Antirrhinum majus) – kwiaty mogą być czerwone, białe lub różowe. Allel dominujący warunkuje czerwony kolor, ale nie „zagłusza” on całkowicie allelu recesywnego (jak ma to miejsce w dominacji zupełnej), który warunkuje białą barwę kwiatów. Dlatego też heterozygoty mają kwiaty różowe – ujawnia się zarówno cecha warunkowana allelem dominującym, jak i recesywnym, a róż to mieszanina bieli i czerwieni. Tego rodzaju współdziałanie genów nazywamy dominacją niezupełną.

W przypadku skrzyżowania homozygoty dominującej z recesywną ich potomstwo w pokoleniu FIndeks dolny 11 będzie się składać wyłącznie z heterozygot. Po skrzyżowaniu tych heterozygot stosunek fenotypów w pokoleniu FIndeks dolny 22 wyniesie zawsze 1 : 2 : 1, z przewagą kwiatów różowych. Stosunek genotypów będzie taki sam z przewagą heterozygot.
Kodominacja
W przypadku niektórych genów (np. warunkujących powstanie antygenów M i N na ludzkich krwinkach) allele są równoważne. Zjawisko to określa się mianem kodominacji. Potomstwo otrzymane ze skrzyżowania homozygot MM i NN będzie miało w swoim genotypie zarówno allel M, jak i N, więc będą to heterozygoty.
W przypadku niektórych genów (np. warunkujących powstanie antygenów duże M i duże N na ludzkich krwinkach) allele są równoważne. Zjawisko to określa się mianem kodominacji. Potomstwo otrzymane ze skrzyżowania homozygot dwa duże M i dwa duże N będzie miało w swoim genotypie zarówno allel duże M, jak i duże N, więc będą to heterozygoty.

Allele wielokrotne
Czasem mamy też do czynienia z obecnością alleli wielokrotnych. Jest to sytuacja, w której w populacji występują więcej niż dwa allele danego genu. Co oczywiste, pojedynczy osobnik może ich mieć maksymalnie dwa. Przykładem takiej sytuacji są grupy krwi u ludzi. Allel IIndeks górny AA warunkuje wystąpienie na krwince antygenu A, kodominujący z nim allel IIndeks górny BB antygenu B, a recesywny allel i – brak syntezy tych antygenów. Ludzie o grupie krwi 0 mają zatem zawsze genotyp ii, ludzie z grupą A mają genotyp IIndeks górny AA IIndeks górny AA lub IIndeks górny AA i (i analogicznie w przypadku grupy B: mają genotyp IIndeks górny BB IIndeks górny BB lub IIndeks górny BB i), z kolei występowanie alleli IIndeks górny AA IIndeks górny BB warunkuje grupę AB (co jest także przykładem kodominacji).
Czasem mamy też do czynienia z obecnością alleli wielokrotnych. Jest to sytuacja, w której w populacji występują więcej niż dwa allele danego genu. Co oczywiste, pojedynczy osobnik może ich mieć maksymalnie dwa. Przykładem takiej sytuacji są grupy krwi u ludzi. Allel duże I indeks górny duże A koniec indeksu warunkuje wystąpienie na krwince antygenu A, kodominujący z nim allel duże I indeks górny duże B koniec indeksu antygenu duże B, a recesywny allel małe i – brak syntezy tych antygenów. Ludzie o grupie krwi 0 mają zatem zawsze genotyp dwa małe i, ludzie z grupą A mają genotyp duże I indeks górny duże A koniec indeksu duże I indeks górny duże A koniec indeksu lub duże I indeks górny duże A koniec indeksu małe i (i analogicznie w przypadku grupy B: mają genotyp duże I indeks górny duże B koniec indeksu duże I indeks górny duże B koniec indeksu lub duże I indeks górny duże B koniec indeksu małe i), z kolei występowanie alleli duże I indeks górny duże A koniec indeksu duże I indeks górny duże B koniec indeksuI warunkuje grupę AB (co jest także przykładem kodominacji).
Współdziałanie niealleliczne
Niealleliczne współdziałanie genów występuje wtedy, gdy daną cechę determinują przynajmniej dwa różne geny. Wyróżniamy tu geny kumulatywne, dopełniające się, epistatyczne i hipostatyczne.
Geny kumulatywne
Geny kumulatywne (zwane też poligenami) odpowiadają za wytworzenie jednej cechy. Ich działania kumulują się, w związku z czym finalnie otrzymujemy efekt fenotypowy będący sumą działania poszczególnych genów.
Przykładem mogą być geny warunkujące barwę skóry człowieka. Załóżmy, że odcień skóry determinowany jest przez trzy pary niezależnych genów. Allele dominujące (A, B, C) warunkują ciemne zabarwienie skóry (każdy allel zwiększa natężenie cechy w takim samym stopniu). Stąd im więcej dominujących alleli, tym skóra jest ciemniejsza.
Przykładem mogą być geny warunkujące barwę skóry człowieka. Załóżmy, że odcień skóry determinowany jest przez trzy pary niezależnych genów. Allele dominujące (duże A, duże B, duże C) warunkują ciemne zabarwienie skóry (każdy allel zwiększa natężenie cechy w takim samym stopniu). Stąd im więcej dominujących alleli, tym skóra jest ciemniejsza.

Zdjęcie przedstawia cztery splecione ze sobą dłonie - każda o innym kolorze skóry - ciemnobrązowym, jasnobrązowym, żółtawym i bardzo jasnym.
Osoby czarnoskóre mają zestaw alleli duże A duże A duże B duże B duże C duże C, osoby o bardzo jasnej skórze – małe a małe a małe b małe b małe c małe c, a osoby o różnych pośrednich odcieniach – rozmaite kombinacje. Mówi się wtedy o wyrazistych cechach – im więcej alleli dominujących w genotypie danego osobnika, tym bardziej wyrazista jest cecha w jego fenotypie.
Geny dopełniające się (komplementarne)
Geny dopełniające się współdziałają z innymi genami w wykształceniu danej cechy. Jeden gen może również wzmagać lub hamować działanie drugiego genu.

Przykładem może być wytwarzanie antocyjanówantocyjanów przez rośliny (np. przez groszek pachnący – Lathyrus odoratus) o kwiatach czerwonych. Ich prekursoryprekursory są bezbarwne, a do przekształcenia ich w barwną postać potrzebne jest działanie dwóch enzymów. Aby powstały kolorowe kwiaty, dany osobnik musi mieć dominujący allel A, warunkujący wytworzenie pierwszego z nich. To jednak za mało, ponieważ pierwszy enzym przekształca prekursor w związek pośredni, który także jest bezbarwny. Konieczna jest zatem jednoczesna obecność w genotypie tego osobnika dominującego allelu B, który odpowiada za wytworzenie drugiego enzymu. Dopiero on przekształca związek pośredni w kolorowy barwnik. Osobniki mające dominujący allel tylko jednego z tych genów lub niemające żadnego z nich nie mogą wytworzyć antocyjanów. W przypadku skrzyżowania biało kwitnących odmian groszku pachnącego o genotypie aaBB oraz AAbb w pokoleniu FIndeks dolny 11 otrzymano wyłącznie czerwono kwitnące rośliny (podwójne heterozygoty), a w kolejnym pokoleniu FIndeks dolny 22 rośliny o kwiatach czerwonych i białych w stosunku 9 : 7.
Przykładem może być wytwarzanie antocyjanówantocyjanów przez rośliny (np. przez groszek pachnący – Lathyrus odoratus) o kwiatach czerwonych. Ich prekursoryprekursory są bezbarwne, a do przekształcenia ich w barwną postać potrzebne jest działanie dwóch enzymów. Aby powstały kolorowe kwiaty, dany osobnik musi mieć dominujący allel duże A, warunkujący wytworzenie pierwszego z nich. To jednak za mało, ponieważ pierwszy enzym przekształca prekursor w związek pośredni, który także jest bezbarwny. Konieczna jest zatem jednoczesna obecność w genotypie tego osobnika dominującego allelu duże B, który odpowiada za wytworzenie drugiego enzymu. Dopiero on przekształca związek pośredni w kolorowy barwnik. Osobniki mające dominujący allel tylko jednego z tych genów lub niemające żadnego z nich nie mogą wytworzyć antocyjanów. W przypadku skrzyżowania biało kwitnących odmian groszku pachnącego o genotypie małe a małe a duże B duże B oraz duże A duże A małe b małe b w pokoleniu F1 otrzymano wyłącznie czerwono kwitnące rośliny (podwójne heterozygoty), a w kolejnym pokoleniu F2 rośliny o kwiatach czerwonych i białych w stosunku 9 : 7.
Powstająca cecha wskutek działania dwóch lub większej liczby par alleli może mieć różne odmiany fenotypowe.
Przykładem takiego nieallelicznego współdziałania genów jest dziedziczenie kształtu grzebienia u kogutów (kura domowa (Gallus gallus domesticus)), na który wpływają dwa różne geny. Allel P warunkuje powstawanie grzebienia groszkowego, allel p – pojedynczego, a druga niezależna para alleli warunkuje powstawanie grzebienia różyczkowego – R lub pojedynczego – r. Jeżeli skrzyżujemy osobnika posiadającego grzebień groszkowy z osobnikiem posiadającym genotyp grzebienia różyczkowego otrzymamy nowy fenotyp – grzebień orzeszkowy. Taki właśnie fenotyp występuje u osobników mających w swoim genotypie przynajmniej jeden dominujący allel R i P.
Przykładem takiego nieallelicznego współdziałania genów jest dziedziczenie kształtu grzebienia u kogutów (kura domowa (Gallus gallus domesticus)), na który wpływają dwa różne geny. Allel duże P warunkuje powstawanie grzebienia groszkowego, allel małe p – pojedynczego, a druga niezależna para alleli warunkuje powstawanie grzebienia różyczkowego duże R lub pojedynczego małe r. Jeżeli skrzyżujemy osobnika posiadającego grzebień groszkowy z osobnikiem posiadającym genotyp grzebienia różyczkowego otrzymamy nowy fenotyp – grzebień orzeszkowy. Taki właśnie fenotyp występuje u osobników mających w swoim genotypie przynajmniej jeden dominujący allel duże R i duże P.
Geny epistatyczne i hipostatyczne
Często spotykanym współdziałaniem genów jest epistaza. Polega ona na tym, że obecność jednego genu (epistatycznegoepistatycznego) hamuje lub maskuje ekspresję drugiego genu (hipostatycznegohipostatycznego).
Przykładem epistazy jest współdziałanie dwóch genów odpowiadających za pigmentację i barwę włosa u psów rasy labrador retriever.
Allele warunkujące typ wytwarzanego pigmentu oznaczamy literami: A – pigment czarny, dominujący oraz a – brązowy, recesywny. Natomiast allele odpowiedzialne za rozmieszczenie pigmentu we włosie oznaczamy literami C – normalna pigmentacja oraz cc – epistatyczny allel blokujący działanie alleli A, a. Allel epistatyczny jest recesywny, w związku z czym ujawnia się tylko u homozygot (cc), dając biszkoptową barwę włosa, niezależnie od pary A, a.
Allele warunkujące typ wytwarzanego pigmentu oznaczamy literami: duże A – pigment czarny, dominujący oraz małe a – brązowy, recesywny. Natomiast allele odpowiedzialne za rozmieszczenie pigmentu we włosie oznaczamy literami duże C – normalna pigmentacja oraz dwa małe c – epistatyczny allel blokujący działanie alleli duże A, małe a. Allel epistatyczny jest recesywny, w związku z czym ujawnia się tylko u homozygot (dwa duże c), dając biszkoptową barwę włosa, niezależnie od pary duże A, małe a.

Słownik
odmiana genu warunkująca daną cechę, mogąca pozostawać w różnego rodzaju zależnościach wobec innych alleli
grupa organicznych związków chemicznych pochodzenia roślinnego, które w zależności od pH środowiska przyjmują barwę od czerwonej po fioletową; występują w soku komórkowym roślin
ogół cech danego organizmu
gen, który maskuje efekt działania lub hamuje ekspresję innego genu (genu hipostatycznego)
gen, którego efekt fenotypowy jest maskowany przez gen epistatyczny
ogół genów danego organizmu
związek chemiczny, z którego dzięki rozmaitym reakcjom chemicznym powstaje inny związek