Transmiterea caracterelor ereditare

• « Inapoi
• Inainte »

Transmiterea caracterelor ereditare

Am vazut mai sus care este mecanismul de transmitere a informatiei genetice de la o generatie la alta. In continuare vom incerca sa vedem cum se transmit caracterele genetice individuale pe parcursul generatiilor succesive in cazul vietuitoarelor cu reproducere sexuata.

Atunci cand un anumit caracter este prezent in ambii gameti care dau nastere la noul organism lucru-rile sunt simple: acel caracter va fi prezent si la noul individ. Sa vedem, insa, ce se intampla atunci cand cei doi parinti au caractere diferite.

Primele experiente stiintifice in acest domeniu au fost facute de un calugar catolic cu preocupari in domeniul biologiei, pe nume Gregor Mendel.

Sa presupunem ca in privinta unui anumit caracter genetic (de exemplu culoarea blanii) avem doua tipuri de animale cu gene diferite (gene alele). Sa notam aceste gene cu A si a. Animalele avand 2n cromozomi, rezulta ca fiecare are doua gene care codifica acest caracter. Deci, initial avem un animal de tip AA si unul de tip aa. Daca incrucisam cele doua tipuri de animale, indivizii rezultati vor mosteni n cromozomi de la tata si n de la mama, deci vor avea un genotip hibrid, de tip Aa. Daca incrucisam intre ele aceste animale hibride, obtinem un rezultat aparent surprinzator: indivizii rezultati nu sunt toti de tip Aa, ci sunt 50% de tip Aa, 25% de tip AA si 25% de tip aa. Sa vedem cum se explica acest fapt.

Prin diviziunea meiotica, dintr-o celula cu 2n cromozomi se obtin doua celule cu n cromozomi, care sunt gametii. Acestia, avand numai n cromozomi, nu sunt de tip hibrid Aa ci sunt fie A, fie a. Un animal de tip AA va produce numai gameti de tip A, un animal de tip aa va produce numai gameti de tip a, iar un animal de tip Aa va produce 50% gameti da tip A si 50% de tip a. Probabilitatea ca doi gameti (unul masculin si unul feminin) sa se contopeasca pentru a da nastere la un nou organism nu depinde de faptul ca cei doi gameti sunt de acelasi tip (A sau a) sau de tip diferit. Prin contopirea a doi gameti de tip A se obtine un individ AA, din doi gameti de tip a se obtine un individ aa, iar din contopirea unui gamet A cu unul a se obtine un individ Aa.

Sa urmarim ce se intampla in cazul in care incrucisam doua animale de tip Aa (fiecare din ele produce 50% gameti A si 50% a, iar probabilitatile de intalnire sunt egale):

Tip gameti A a

A AA Aa

a aA aa

Vedem ca prin contopirea strict probabilistica a acestor gameti obtinem intr-adevar 50% indivizi Aa, 25% indivizi AA si 25% indivizi aa.

In multe cazuri, prin incrucisarea unui organism de tip AA cu unul de tip aa, se obtin indivizi care din punct de vedere genotipic sunt de tip Aa, dar fenotipic sunt identici cu cei de tip AA. In acest caz spunem ca gena A este dominanta, iar gena a este recesiva (se exprima numai in organismele de tip aa). Deci, din indivizi care par sa apartina tipului A (dar in realitate sunt hibrizi Aa), putem obtine descendenti de tip a.

Exista si cazuri in care gena de tip a este letala in stare homozigota aa, dar nu si in stare hibrida Aa. In acest caz nu obtinem niciodata indivizi aa, ci numai AA si Aa.

Daca imperechem doi indivizi care difera prin doua caractere distincte (A si B), daca genele care codifica aceste caractere se gasesc pe cromozomi diferiti, aceste caractere se transmit independent. Astfel, daca in prima generatie obtinem hibrizi AaBb, acestia produc patru tipuri de gameti: ab, aB, Ab si AB, din combinarea acestora rezultand indivizi cu genotipuri distincte.

In schimb, atunci cand genele care codifica aceste caractere sunt situate pe acelasi cromozom, caracterele se transmit impreuna, deci cromozomul se transmite ca un tot. Acest fenomen se numeste linkage. In acest caz hibrizii AaBb produc numai doua tipuri de gameti: AB si ab.

Totusi, in unele cazuri, desi genele care codifica cele doua caractere sunt situate pe acelasi cromozom, se obtin, pe langa gametii AB si ab, si un mic procent de gameti Ab si aB. Acest fapt este datorat unui fenomen numit crossing over, prin care intre cromozomii pereche are loc un schimb reciproc de gene.

Pana acum am analizat numai cazuri in care gena care codifica un anumit caracter prezenta doua variante. Exista insa situatii cand o gena care codifica un anumit caracter poate avea mai multe variante. In acest caz este posibil ca mai multe din aceste gene sa fie dominante (codominanta).

Vom exemplifica acest fapt descriind deter-minismul genetic al grupelor sanguine umane. Aceste grupe sunt determinate de trei tipuri de gene: La, Lb si I. Genele La si Lb sunt codominante in timp ce gena I este recesiva. In functie de combinatia de gene prezente in genomul unui individ putem obtine urmatoarele grupe sanguine:

Genotipuri        LaLa   LaLb   Lal  LbLb   LbI    ll

Grupe sanguine A       AB      A      B       B     O

Exista si cazuri in care un anumit caracter fenotipic este rezultatul interactiunii mai multor gene, acest fenomen, numit poligenie, intervenind in transmiterea caracterelor cantitative (inaltime, greutate, productivitate, nuantele de culoare ale pielii sau ale florilor etc.).

Dupa cum am vazut, prin astfel de recombinari genetice, pornind de la un numar relativ mic de gene diferite se pot obtine un numar mare de genotipuri distincte (la om, numarul variantelor posibile este atat de mare, incat daca l-am scrie desfasurat, cifrele lui ar ocupa cam o carte de dimensiunile celei de fata), ceea ce face ca fiecare individ sa fie, practic, un unicat.

• « Inapoi
• Inainte »