ANO ANG EPISTASIS? (KASAMA ANG MGA HALIMBAWA) - BIOLOGY - 2026

Ang epistasis , genetika, ay ang pag-aaral ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng iba't ibang mga genes coding para sa parehong karakter. Iyon ay, ito ay ang pagpapakita ng isang katangian na lumitaw mula sa pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga alleles ng mga gen sa iba't ibang lokal.

Kung pinag-uusapan natin ang mga relasyon na nagtataguyod ng mga haluang pareho ng parehong gene, tinutukoy namin ang magkakaugnay na relasyon. Iyon ay, alleles ng parehong locus o allelomorphic alleles. Ito ang mga kilalang pakikipag-ugnay ng kumpletong pangingibabaw, hindi kumpleto na pangingibabaw, codominance at pagkamatay sa pagitan ng mga alleles ng parehong gene.

Ang gene para sa pagkakalbo ay epistatic sa mga may pula o blonde na buhok. Si Thomas Shafee, mula sa Wikimedia Commons

Sa mga relasyon sa pagitan ng mga alleles ng iba't ibang loci, sa kabilang banda, nagsasalita kami ng mga hindi allelomorphic alleles. Ito ang mga tinatawag na mga pakikipag-ugnay sa gene, na ang lahat ay epistatic sa ilang paraan.

Pinapayagan tayo ng Epistasis na suriin kung ang pagpapahayag ng isang gene ay tumutukoy sa pagpapahayag ng isa pa. Sa ganitong kaso ang ganoong gene ay magiging epistatic sa pangalawa; ang pangalawa ay magiging hypostatic sa una. Ang pagsusuri ng epistasis ay ginagawang posible upang matukoy ang pagkakasunud-sunod kung saan ang mga gene na tumutukoy sa parehong kilos ng phenotype.

Ang pinakasimpleng epistasis ay pinag-aaralan kung paano nakikipag-ugnay ang dalawang magkakaibang genes upang ibigay ang parehong phenotype. Ngunit malinaw naman na maaari itong maraming mga gen.

Para sa pagsusuri ng simpleng epistasis ay ibabatay natin ang ating mga sarili sa mga pagkakaiba-iba sa mga proporsyon ng mga klasikong dihybrid na krus. Iyon ay, sa mga pagbabago ng 9: 3: 3: 1 ratio, at sa kanyang sarili.

Ang klasikong phenotypic ratio 9: 3: 3: 1

Ang proporsyon na ito ay lumitaw mula sa pagsasama ng pamana ng pagsusuri ng dalawang magkakaibang mga character. Iyon ay, ito ay produkto ng kumbinasyon ng dalawang independyenteng mga hiwalay na phenotypic segregations (3: 1) X (3: 1).

Kapag sinuri ni Mendel, halimbawa, ang tangkad ng halaman o kulay ng binhi, ang bawat karakter ay naghiwalay ng 3 hanggang 1. Kapag pinag-aralan niya ang mga ito nang magkasama, kahit na sila ay dalawang magkakaibang mga character, ang bawat isa ay naghiwalay ng 3 hanggang 1. Iyon ay, ibinahagi sila nang nakapag-iisa.

Gayunpaman, nang suriin ni Mendel ang mga character sa mga pares, nagresulta sila sa mga kilalang phenotypic na klase 9, 3, 3, at 1. Ngunit ang mga klase na ito ay kabuuan ng dalawang magkakaibang mga character. At hindi, kahit na ang character ay nakakaapekto kung paano ang iba pang naipakita.

Mga Gametes at proporsyon sa isang krus ng dalawang gen. Kinuha mula sa m.wikipedia.org

Mga diyos na hindi ganoon

Ang nauna ay ang paliwanag ng klasikong proporsyon ng Mendelian. Samakatuwid, hindi ito isang kaso ng epistasis. Sinusuri ng Epistasis ang mga kaso ng mana ng parehong character na tinutukoy ng maraming mga gen.

Ang nakaraang kaso, o pangalawang batas ni Mendel, ay mana ng dalawang magkakaibang character. Ang mga ipinaliwanag mamaya ay ang tunay na proporsyon ng epistatic at nagsasangkot lamang ng mga hindi allelomorphic alleles.

Ang ratio 9: 3: 3: 1 (dobleng nangingibabaw na epistasis)

Ang kasong ito ay natagpuan kapag ang parehong karakter ay nagtatanghal ng apat na magkakaibang mga pagpapakita ng phenotypic sa isang ratio ng 9: 3: 3: 1. Samakatuwid, hindi ito maaaring maging isang pakikipag-ugnay sa allelic (monogenic) tulad ng isa na humahantong sa hitsura ng apat na magkakaibang mga pangkat ng dugo sa sistema ng ABO.

Isagawa natin bilang isang halimbawa ang krus sa pagitan ng isang heterozygous na indibidwal na may tipo ng isang dugo at isang heterozygous na indibidwal na may uri ng B .. Iyon ay, ang krus I ^A i XI ^B i. Ito ay magbibigay sa amin ng isang 1: 1: 1: 1 ratio ng mga indibidwal na I ^A i (Uri A), I ^A I ^B (Type AB), I ^B i (Type B) at ii (Type O).

Sa kabaligtaran, ang isang tunay na nangingibabaw na double epistatic na relasyon (9: 3: 3: 1) ay sinusunod sa anyo ng suklay ng manok. Mayroong apat na mga klase ng phenotypic, ngunit sa isang 9: 3: 3: 1 ratio.

Dalawang gen ang nakikilahok sa pagpapasiya at pagpapakita nito, tawagan natin silang R at P. Hindi alintana, ang mga alleles ng R at P ay nagpapakita ng kumpletong kapangyarihan sa r at p alleles, ayon sa pagkakabanggit.

Mula sa krus na RrPp X RrPp maaari nating makuha ang mga klase ng phenotypic 9 R_P_, 3 R_pp, 3 rrP_ at 1 rrpp. Ang simbolo na "_" ay nangangahulugang ang allele ay maaaring maging nangingibabaw o urong. Ang nauugnay na phenotype ay nananatiling pareho.

Ang Class 9 R_P_ ay kinakatawan ng mga roosters na may walnut crests, 3 R_pp ng mga rooster na may rose crest. Pea crested roosters ay magiging klase 3 rrP_; ang mga nasa klase ng rrpp ay may isang solong crest.

Ang mga cockscomb na genetically ay nasuri nang maraming beses. Kinuha mula sa maxpixel.net

Sa doble na nangingibabaw na epistasis, ang bawat klase 3 ay nagmula mula sa pangingibabaw na epekto ng R o P.Ang klase 9 ay kinakatawan ng isa kung saan ang parehong R at P na nangingibabaw na mga haluang metal ay nahuli. nangingibabaw sa parehong mga gen.

Ang 15: 1 ratio (dobleng kilos ng gene)

Sa pakikipag-ugnay ng epistatic na ito, ang isang gene ay hindi pinigilan ang pagpapakita ng isa pa. Sa kabaligtaran, ang parehong mga code ng genes para sa pagpapakita ng parehong katangian, ngunit walang additive na epekto.

Samakatuwid, ang pagkakaroon ng hindi bababa sa isang nangingibabaw na allele ng alinman sa dalawang gene mula sa iba't ibang loci ay nagpapahintulot sa paghahayag ng katangian sa klase 15. Ang kawalan ng nangingibabaw na alleles (ang dobleng uring ng uring) ay tumutukoy sa phenotype ng klase 1.

Ang mga produkto ng mga gen ng A at / o B ay nakikilahok sa paghahayag ng kulay ng butil ng trigo. Iyon ay, alinman sa mga produktong ito (o pareho) ay maaaring humantong sa reaksiyong biochemical na nagbabago sa pangunguna sa isang pigment.

Ang nag-iisang klase na hindi gumagawa ng anuman sa kanila ay ang klase 1 aabb. Samakatuwid, ang mga klase 9 A_B_, 3 A_bb at 3 aaB_ ay gagawa ng mga butil ng pigment, at ang natitirang minorya ay hindi.

Ang 13: 3 ratio (nangingibabaw na pagsupil)

Dito matatagpuan ang isang kaso ng nangingibabaw na pagtanggal ng isang gene (hypostatic) dahil sa pagkakaroon ng hindi bababa sa isang nangingibabaw na allele ng iba pang (epistatic). Iyon ay, pormal na pagsasalita, ang isang gene ay pinipigilan ang pagkilos ng iba pa.

Kung ito ang nangingibabaw na pagsupil ng D sa K, magkakaroon tayo ng parehong phenotype na nauugnay sa mga klase 9 D_K_, 3 D_kk at 1 ddkk. Ang Class 3 ddK_ ay magiging isa lamang na nagpapakita ng hindi pinigilan na katangian.

Ang dobleng uring pag-urong ay idinagdag sa mga klase 9 D_K_ at 3 D_kk sapagkat hindi ito gumagawa ng kung ano ang mga code ng hypostatic gene K. Hindi dahil pinigilan ito ng D, na kung saan ay wala sa anumang kaso, ngunit dahil hindi ito gumagawa ng K.

Ang ratio na ito ay kung minsan ay tinatawag ding nangingibabaw at uring epistasis. Ang nangingibabaw ay ang K over D / d. Ang pag-urong ng epistasis ay magiging dd sa K / k.

Halimbawa, ang mga primrose na bulaklak ay may utang sa kanilang pagpapakita ng dalawang mga genes. Ang K gene na nagtatakda para sa paggawa ng malvidin ng pigment, at ang D gene na nagtatakda ng pagsugpo sa malvidin.

Tanging ang mga halaman ng ddKK o ddKk (ibig sabihin, ang klase 3 ddK_) ay makagawa ng malvidin at magiging kulay asul. Ang anumang iba pang genotype ay magbibigay ng pagtaas sa mga halaman na may mga bulaklak ng turkesa.

Ang 9: 7 ratio (doble na recessive epistasis)

Sa kasong ito, ang pagkakaroon ng hindi bababa sa isang nangingibabaw na allele ng bawat gene sa pares ay kinakailangan upang mahayag ang karakter. Sabihin nating ito ang mga C at P gen. Iyon ay, ang homozygous recessive state ng isa sa mga gen ng pares (cc o pp) ay ginagawang imposible ang paghahayag ng karakter.

Sa madaling salita, ang klase 9 lamang ng C_P_ ay may hindi bababa sa isang nangingibabaw na C allele at isang nangingibabaw na P allele. Upang ipakita ang katangiang ito, dapat na naroroon ang mga functional na produkto ng dalawang gen.

Ang pakikipag-ugnay na ito ay epistatic dahil ang kakulangan ng pagpapahayag ng isang gene ay pumipigil sa ibang gene mula sa pagpapakita. Doble ito, dahil ang converse ay totoo rin.

Ang isang klasikong halimbawa na naglalarawan sa kasong ito ay ang mga bulaklak ng pea. Ang mga halaman ng CCpp at mga halaman ng ccPP ay may mga puting bulaklak. Ang mga CcPp hybrids ng mga krus sa pagitan nila ay may mga lilang bulaklak.

Kung ang dalawa sa mga dihybrid na halaman na ito ay natawid, makakakuha kami ng klase 9 C-P_, na magkakaroon ng mga lilang bulaklak. Ang mga klase 3 C_pp, 3 ccP_ at ccpp ay magiging mga puting bulaklak.

Ang pag-aaral ng mana ng kulay ng mga bulaklak ay maraming nakatulong sa pag-unawa sa epistasis. Kinuha mula sa maxpixel.net

Iba pang mga epistatic na phenotypic ratios

Mula sa proporsyon na iminumungkahi sa pangalawang batas ni Mendel, mayroon kaming iba pang mga karagdagang kaso na karapat-dapat na mabanggit.

Tinatawag namin ang binagong 9: 4: 3 ratio na recess epistasis para sa mabuting dahilan. Kapag ang isang gene ay homozygous para sa uring ng urong, pinipigilan nito ang pagpapahayag ng iba pang mga gene - kahit na nangingibabaw ito.

Dalhin bilang isang halimbawa ang resesibong epistasis ng genotype aa sa mga gene B. Ang Class 9 ay nakilala na ang 9 A_B_. Para sa klase 4, ang klase ng aabb ay dapat idagdag, na may parehong phenotype, sa mga klase ng 3 aaB_. Ang klase 3 ay ang mga nasa klase 3 A_bb.

Sa epistatic na pakikipag-ugnay ng mga dobleng gen, ang sinusunod na phenotypic ratio ay 9: 6: 1. Ang lahat ng mga indibidwal ng klase 9 A_B_ ay may hindi bababa sa isang allele ng bawat A o B gene. Lahat sila ay may parehong phenotype.

Sa kabaligtaran, sa mga klase 3 A_bb at 3 aaBb, mayroon lamang mga nangingibabaw na haluang metal ng A o B. Sa kasong ito, mayroon ding isang solong at magkatulad na phenotype - ngunit naiiba sa iba. Sa wakas, sa klase 1 ay walang nangingibabaw na allele ng alinman sa mga gen ay naroroon at kumakatawan sa isa pang phenotype.

Marahil ang pinaka nakakalito na klase ay ang nangingibabaw na epistasis, na nagpapakita ng phenotypic ratio 12: 3: 1. Dito, ang pangingibabaw ng A (epistatic) sa B (hypostatic) ay nagiging sanhi ng klase 9 na A-B_ na sumali sa klase 3 A_bb.

Ang phenotype ng B ay makikita lamang kapag ang A ay hindi naroroon sa klase 3 aaB_. Ang dobleng pag-urong sa klase ng 1 aabb ay hindi maipapakita ang phenotype na nauugnay sa A / a gene o sa B / b gene.

Ang iba pang mga epistatic na phenotypic ratios na walang partikular na pangalan ay 7: 6: 3, 3: 6: 3: 4 at 11: 5.

Mga Sanggunian

1. Brooker, RJ (2017). Mga Genetika: Pagsusuri at Prinsipyo. McGraw-Hill Mas Mataas na Edukasyon, New York, NY, USA.
2. Goodenough, UW (1984) Mga Genetika. WB Saunders Co. Ltd, Pkiladelphia, PA, USA.
3. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). Isang Panimula sa Genetic Analysis (ika-11 ed.). New York: WH Freeman, New York, NY, USA.
4. Miko, I. (2008) Epistasis: Pakikipag-ugnayan sa Gene at epekto ng phenotype. Edukasyon sa Kalikasan 1: 197. likas na katangian.com
5. Puti, D., Rabago-Smith, M. (2011). Mga asosasyon ng Genotype-fenotype at kulay ng mata ng tao. Journal of Human Genetics, 56: 5-7.
6. Xie, J., Qureshi, AA, Li., Y., Han, J. (2010) ABO dugo group at saklaw ng cancer sa balat. PLOS ONE, 5: e11972.