COS'È IL DIIBRIDISMO? - BIOLOGIA - 2024

Il dihibridismo , genetico, definisce lo studio simultaneo di due distinte caratteristiche ereditarie, e per estensione, da quelle la cui espressione dipende da due geni differenti anche se dello stesso carattere

I sette tratti che Mendel ha analizzato gli sono stati utili nella formulazione della sua teoria dell'ereditarietà dei tratti perché, tra l'altro, i geni responsabili della loro manifestazione avevano alleli contrastanti il ​​cui fenotipo era facile da analizzare, e perché ciascuno determinava l'espressione di un singolo carattere.

Cioè, erano tratti monogenici la cui condizione ibrida (monoibridi) consentiva di determinare le relazioni di dominanza / recessività tra gli alleli di quel singolo gene.

Quando Mendel analizzò l'eredità congiunta di due diversi personaggi, procedette come aveva fatto con i singoli personaggi. Ha ottenuto doppi ibridi (diibridi) che gli hanno permesso di controllare:

• Che ciascuno rispettasse la segregazione indipendente che avevo osservato nelle croci monoibride.
• Inoltre, negli incroci diibridi la manifestazione di ciascun carattere era indipendente dalla manifestazione fenotipica dell'altro. Cioè, i loro fattori di ereditarietà, qualunque cosa fossero, erano distribuiti in modo indipendente.

Ora sappiamo che l'eredità dei personaggi è un po 'più complessa di quanto osservato da Mendel, ma anche che nei suoi fondamenti Mendel aveva completamente ragione.

Il successivo sviluppo della genetica ha permesso di dimostrare che le croci diibrido e la loro analisi (diibridismo), come Bateson fu inizialmente in grado di dimostrare, potevano essere una fonte inesauribile di scoperte in questa potente e nascente scienza del XX secolo.

Attraverso il loro uso intelligente, potrebbero dare al genetista un'idea un po 'più chiara del comportamento e della natura dei geni.

Croci diibrido di caratteri diversi

Se analizziamo i prodotti di un incrocio monoibrido Aa X Aa, possiamo vedere che è uguale allo sviluppo del prodotto notevole (A + a) ² = AA + 2Aa + aa.

L'espressione a sinistra comprende i due tipi di gameti che uno dei genitori eterozigoti per il gene A / a può produrre; con il quadrato indichiamo che entrambi i genitori sono di costituzione identica per il gene in studio.

L'espressione a destra ci dà i genotipi (e quindi si deducono i fenotipi) e le proporzioni attese derivate dalla croce.

Quindi, possiamo osservare direttamente le proporzioni genotipiche derivate dalla prima legge (1: 2: 1), così come le proporzioni fenotipiche da essa spiegate (1 AA +2 Aa = 3 A _ per ogni 1 aa, o rapporto fenotipico 3 :uno).

Se ora consideriamo una croce per analizzare l'eredità di un gene B, le espressioni e le proporzioni saranno le stesse; infatti, sarà così per qualsiasi gene. In un incrocio diibrido, quindi, abbiamo effettivamente lo sviluppo dei prodotti di (A + a) ² X (B + b) ² .

Oppure, se l'incrocio diibrido coinvolge due geni che partecipano all'eredità di due caratteri non correlati, le proporzioni fenotipiche saranno quelle previste dalla seconda legge: (3 A _: 1 aa) X (3 B _: 1 bb) = 9 A _ B _: 3 A _ bb: 3 aa B _: 1 aabb).

Questi, ovviamente, sono derivati ​​dai rapporti genotipici ordinati 4: 2: 2: 2: 2: 1: 1: 1: 1 risultante dal prodotto di (A + a) ² X (B + b) ² = (AA + 2Aa + aa) X (BB + 2 Bb + bb).

Ti invitiamo a verificarlo di persona per analizzare ora cosa succede quando i rapporti fenotipici 9: 3: 3: 1 di una croce diibrida "deviano" da queste relazioni matematiche chiare e prevedibili che spiegano l'eredità indipendente di due caratteri codificati da geni diversi.

Manifestazioni fenotipiche alternative di incroci diibridi

Ci sono due modi principali in cui gli incroci diibridi deviano da ciò che è "previsto". Il primo è quello in cui stiamo analizzando l'eredità congiunta di due caratteri differenti, ma le proporzioni fenotipiche osservate nella progenie danno una netta predominanza alla manifestazione dei fenotipi parentali.

Molto probabilmente è un caso di geni collegati. Cioè, i due geni in analisi, sebbene si trovino in loci diversi, sono così vicini l'uno all'altro fisicamente che tendono ad essere ereditati insieme e, ovviamente, non vengono distribuiti indipendentemente.

L'altra circostanza, anch'essa abbastanza comune, deriva dal fatto che una minuscola minoranza di tratti ereditari è monogenica.

Al contrario, più di due geni partecipano alla manifestazione della maggior parte dei tratti ereditari.

Per questo motivo è sempre possibile che le interazioni genetiche che si instaurano tra i geni che partecipano alla manifestazione di un singolo carattere, siano complesse e vadano oltre un semplice rapporto di dominanza o recessività come osservato nelle relazioni allelico tipico dei tratti monogenici.

Ad esempio, la manifestazione di un tratto può coinvolgere circa quattro enzimi in un ordine particolare per dare origine al prodotto finale responsabile della manifestazione fenotipica del fenotipo wild type.

L'analisi che permette di identificare il numero di geni di differenti loci che partecipano alla manifestazione di un tratto genetico, nonché l'ordine in cui agiscono, si chiama analisi dell'epistasi ed è forse quella che più tipicamente definisce quella che chiamiamo analisi genetica nel suo senso più classico.

Un po 'più di epistasi

Alla fine di questo post vengono presentate le proporzioni fenotipiche osservate nei casi più comuni di epistasi - e questo solo tenendo conto delle croci diibride.

Aumentando il numero di geni che partecipano alla manifestazione dello stesso carattere, aumenta ovviamente la complessità delle interazioni geniche e la loro interpretazione.

Inoltre, che a sua volta può essere preso come regola aurea per una corretta diagnosi delle interazioni epistatiche, si può verificare la comparsa di nuovi fenotipi non presenti nella generazione genitoriale.

Infine, oltre a permetterci di analizzare la comparsa di nuovi fenotipi e la loro proporzione, l'analisi dell'epistasi ci permette anche di determinare l'ordine gerarchico in cui i diversi geni e i loro prodotti devono manifestarsi in un certo percorso per rendere conto del fenotipo ad essi associato.

Il gene di manifestazione più elementare o precoce è epistatico su tutti gli altri, poiché senza il suo prodotto o azione, ad esempio, quelli a valle di esso non saranno in grado di esprimersi, che saranno quindi ipostatici ad esso.

Un gene / prodotto al terzo posto nella gerarchia sarà ipostatico per i primi due ed epistatico per tutti gli altri che rimangono in questo percorso di espressione genica.

Riferimenti

1. Bateson, W. (1909). Principi di eredità di Mendel. Cambridge University Press. Cambridge, Regno Unito
2. Brooker, RJ (2017). Genetica: analisi e principi. McGraw-Hill Higher Education, New York, NY, USA.
3. Cordell, H. (2002). Epistasi: cosa significa, cosa non significa e metodi statistici per rilevarlo negli esseri umani. Human Molecular Genetics, 11: 2463–2468.
4. Goodenough, UW (1984) Genetics. WB Saunders Co.Ltd, Pkiladelphia, PA, USA.
5. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). Un'introduzione all'analisi genetica (11 ^° ed.). New York: WH Freeman, New York, NY, USA.