ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕАЛЛЕЛЬНЫХ ГЕНОВ

Во многих случаях на проявление признака могут влиять две (или более) пары неаллельных генов. Это приводит к отклонению от законов Менделя. Основные формы взаимодействия неаллельных генов: 1) комплементарность; 2) эпистаз; 3) полимерия; 4) эффект положения.

Большинство признаков человека, возникающих при взаимодействии не­аллельных генов, недостаточно изучено, поэтому взаимодействие неаллельных генов изучалось на растениях и животных.

Комплементарность - взаимодействие неаллельных генов, при котором один доминантный ген дополняет действие другого доминан­тного гена и появляется новый признак, отсутствовавший у родителей. Рас­смотрим комплементарность на двух примерах.

1. Наследование окраски цветков душистого горошка.

При скрещивании двух сортов душистого горошка с белыми лепестками цветов, у одного из которых были доминантные гены АА и рецессивные bb, у другого - рецессивные аа и доминантные - ВВ, а в F₁ все гибриды оказались с красно-фиолетовыми цветками.

Получили расщепление: 9 растений с красно-фиолетовыми цветками и 7 -c белыми (9:7).

2. Синтез интерферона у человека.

Для защиты от вирусов в иммунокомпетентных клетках человека вырабатывается специфический белок интерферон. Его образование в организме связано с комплементарным взаимодействием двух неаллельных генов, ло- кализованных в разных хромосомах.

Эпистаз (от греч. Epistasis - остановка, препятствие) - взаимодействие неаллельных генов, при котором ген одной аллельной пары подавляет действие гена другой пары. Подавляющий ген называется эпистатическим (супрессором), а подавляемый - гипостатическим. В случае когда ген-подавитель доминантный, имеет место эпистаз.

Примером доминантного эпистаза служит наследование окраски оперения у кур. Куры, имеющие в генотипе доминантный ген окраски, в присутствии эпистатического гена оказываются белыми.

Получили: 13 белых кур и 3 черных (13:3)

В случаях, когда ген-подавитель рецессивный, имеет место криптомерия (от греч. kryptos- тайный, скрытый).

У человека примером криптомерии может служить «бомбейский феномен». В этом случае редкий рецессивный аллель «х» в гомозиготном состоянии (хх) подавляет активность гена I^В (который детерминирует В(Ш) группу крови системы АВО), поэтому женщина, получившая от матери аллель I^В, фенотипически имела первую группу крови - 0(1).

Полимерия (от греч. polymeria - многосложность) - когда несколько доминантных генов определяют один и тот же признак примерно в одинаковых количествах. С помощью полимерных генов наследуются ко­личественные признаки. Чем больше число доминантных полимерных генов, тем сильнее выражен признак. В связи с тем, что полимерные гены влияют на проявление одного признака, они обозначаются одной буквой алфавита с индексом. Примером может служить окраска зерен пшеницы:

У человека полимерными генами определяется пигментация кожи. У коренных жителей Африки (негроидной расы) преобладают доминантные аллели, у представителей европеоидной - рецессивные. Мулаты имеют про­межуточную пигментацию. От брака двух мулатов могут родиться как более, так и менее пигментированные дети.

Чем большее число неаллельных генов влияет на количественный признак, тем более плавные переходы этих признаков.

Плейотропия (от греч. pleion - более многочисленный и tropos - направление) - множественное действие гена (способность одного гена воздействовать на проявление нескольких признаков). Это обусловлено тем, что генотип представляет собой систему генов, взаимодействующих уровне продуктов реакций, контролируемых ими. У людей с тонкими длинными «паучьими» пальцами наблюдаются аномалии хрусталика и аневризма аорты (синдром Морфана). Ген, определяющий рыжую окраску волос, одновременно обусловливает более светлую окраску кожи и появление веснушек.

Для большинства генов с той или иной степенью плейотропии характерно сильное влияние на один признак и более слабое - на другие.

В результате анализа различных форм взаимодействия генов становится очевидно, что генотип является сбалансированной системой взаимодействующих генов, на которую существенно влияют факторы внешней среды.