Другие типы аллельных взаимодействий

А) Аллельное исключение — процесс, при котором в диплоидной клетке экспрессируется (реализуется) лишь один аллель гена, в то время как экспрессия другого аллеля подавлена. Данная схема генетического взаимодействия чаще всего встречается в структуре генов, отвечающих за кодировку клеточных рецепторов поверхностного типа. Например, механизм аллельного исключения при синтезе клеток иммунной системы в виде В-лимфоцитов (клетки, продуцирующие антитела). Каждый лимфоцит должен выбрать между экспрессией отцовского или материнского аллеля, таким образом, клетка оказывается запрограммированной на синтез антител лишь одной специфичности, что оказывается наиболее эффективным по отношению к большинству антигенов.

Аллельное исключение происходит при инактивации одной из Х-хромосом у особей гомогаметного пола, приводящего в соответствие дозы Х-генов у всех представителей пола (к примеру, у женщин в каждой клетке экспрессируется лишь одна Х-хромосома, другая же переходит в неактивный гетерохроматин (тельце Барра). Таким образом, женский организм у человека является мозаичным, так как в разных клетках могут экспрессироваться разные хромосомы). При этом проявляются только аллели, находящиеся в активной Х-хромосоме, те же аллели, которые находятся в инактивированной, как бы исключаются и не проявляются в фенотипе. При этом в каждой клетке экспрессируется или один, или другой аллель, в зависимости от того, какая Х-хромосома была инактивирована.

Б) Доминирование, связанное с полом происходит тогда, когда одна и та же аллель у самцов проявляется как доминантная, а у самок— как рецессивная. Например, у овцематок доминирует комолость (R), а у баранов — рогатость (R1)

В) Межаллельная комплементация - довольно редкое взаимодействие аллелей. Она имеет место в том случае, когда возможно формирование нормального признака D у организма, гетерозиготного по двум мутантным аллелям D1D2. Каждый из мутантов имеет повреждение какого-то определенного домена в пределах полипептидной цепи. Сочетание двух мутантных белков, имеющих повреждения в различных доменах, может привести к взаимной компенсации поврежденных участков.

Примером данного типа взаимодействия аллелей является проявление мутации у дрожжей, заключающейся в отсутствии активности фермента фосфорибозиламиноимидазолкарбоксилазы. При этом мутанты имеют красный цвет, обусловленный тем, что из-за отсутствия этого фермента они вынуждены поглощать экзогенный аденин и субстрат вместе с ним, а последний, накапливаясь в клетках, придаёт им красную окраску. У нормальных форм сохраняется белый цвет.

Г) Летальные аллели- аллели, носители которых погибают из-за нарушений развития или заболеваний, связанных с работой данного гена. Эти аллели возникают тогда, когда нормальная работа гена нарушается из-за мутации, произошедшей в некоторой его аллели. Летальное действие таких аллелей может проявляться как в эмбриональном, так и постэмбриональном периоде жизни организма. Примером летальной аллели, из-за которой организм погибает на стадии эмбриона, является летальная аллель Y гена, участвующего в определении окраски шерсти у мышей. В качестве летальной аллели, чьё действие проявляется во взрослом возрасте, может быть рассмотрена доминантная аллель, ответственная за развитие хореи Гентингтона у человека.

У мышей гомозиготы по летальной аллели YY умирают.

Задача 1
Одна из пород кур отличается с укороченными ногами – доминантный признак (такие куры не разрывают огороды). Этот ген влияет также на длину клюва. При этом у гомозиготных по доминанте цыплят клюв так мал, что они не могут вылупиться из яйца и погибают. В инкубаторе хозяйства, разводящего только коротконогих кур (длинноногие куры не допускаются до размножения и отправляются на продажу), получено 3000 цыплят. Сколько среди них было коротконогих?
Решение:
1. Все куры, участвующие в размножении были гетерозиготны (так как гомозиготные коротконогие куры погибают до рождения).
2. При скрещивании между собой гетерозиготных особей образуется следующее потомство:
25% особей с генотипом АА – погибают до рождения,
50% особей с генотипом Аа – коротконогие,
25% особей с генотипом аа – длинноногие.
То есть выживших коротконогих особей было 50% – это примерно 1500 штук.