Alleli multipli Definizione
Alleli multipli esistono in una popolazione quando ci sono molte variazioni di un gene presente. Negli organismi con due copie di ogni gene, noto anche come organismi diploidi, ogni organismo ha la capacità di esprimere due alleli allo stesso tempo. Possono essere lo stesso allele, che è chiamato genotipo omozigote. In alternativa, il genotipo può essere costituito da alleli di diversi tipi, noti come genotipo eterozigote., Gli organismi e le cellule aploidi hanno solo una copia di un gene, ma la popolazione può ancora avere molti alleli.
In entrambi gli organismi aploidi e diploidi, nuovi alleli sono creati da mutazioni spontanee. Queste mutazioni possono sorgere in vari modi, ma l’effetto è una diversa sequenza di basi di acido nucleico nel DNA. Il codice genetico viene “letto” come una serie di codoni o triplette di basi di acido nucleico che corrispondono a singoli amminoacidi. Una mutazione fa cambiare la sequenza di aminoacidi, in modo semplice o drastico., I cambiamenti semplici che interessano soltanto alcuni amminoacidi possono produrre gli alleli multipli in una popolazione, che funzionano quasi nello stesso modo, appena ad un grado differente. Altre mutazioni causano grandi cambiamenti nella proteina creata e non funzionerà affatto. Altre mutazioni danno origine a nuove forme di proteine che possono consentire agli organismi di sviluppare nuove vie, struttura e funzioni.
La maggior parte delle volte, gli scienziati si concentrano sui fenotipi creati da alcuni alleli e tutti gli alleli sono classificati in base ai fenotipi che creano., Tuttavia, un dato fenotipo può essere causato da un gran numero di mutazioni. Mentre gli esseri umani hanno migliaia di geni, hanno oltre 3 miliardi di coppie di basi. Ciò significa che ogni gene è costituito da molte, molte coppie di basi. Una mutazione in qualsiasi coppia di basi può causare un nuovo allele.
Alleli multipli si combinano in modi diversi in una popolazione e producono fenotipi diversi. Questi fenotipi sono causati dalle proteine codificate per dai vari alleli. Anche se ogni gene codifica per lo stesso tipo di proteina, i diversi alleli possono causare elevata variabilità nel funzionamento di queste proteine., Solo perché una proteina funziona ad un tasso più alto o più basso non lo rende buono o cattivo. Questo è determinato dalla somma delle interazioni di tutte le proteine prodotte in un organismo e gli effetti dell’ambiente su quelle proteine. Alcuni organismi, guidati da alleli multipli in una varietà di geni, fanno meglio di altri e possono riprodursi di più. Questa è la base della selezione naturale e, man mano che sorgono nuove mutazioni e nascono nuove linee di genetica, avviene l’origine delle specie.,
Esempi di alleli multipli
Colore del mantello nei gatti
Nei gatti domestici, l’allevamento ha avuto luogo per migliaia di anni selezionando per diversi e vari colori del mantello. I gatti possono essere visti con i capelli lunghi, i capelli corti e senza capelli. Ci sono geni che codificano se un gatto avrà o meno i capelli. Ci sono più alleli per questo gene, alcuni che producono gatti senza pelo, e alcuni che producono gatti con i capelli. Un altro gene regola la lunghezza dei capelli. I gatti a pelo lungo hanno due alleli recessivi, mentre un allele dominante produrrà capelli corti.,
Altri geni controllano il colore del mantello. C’è un gene per diversi colori di pigmento: rosso, nero e marrone. Ogni gene ha più alleli nella popolazione, che esprimono la proteina responsabile della produzione del pigmento. Ogni allele cambia il modo in cui funziona la proteina e quindi l’espressione del pigmento nel gatto. Altri geni, in modi simili, controllano i tratti per la curliness, l’ombreggiatura, i modelli e persino la trama., La quantità di combinazioni ed espressioni di diversi genotipi insieme crea una varietà quasi infinita di cates. Per questo motivo, gli allevatori di gatti hanno tentato con successo per migliaia di anni di creare nuove e strane varietà di gatti e cani per quella materia. Anche con solo 4 alleli tra due genitori in ogni gene, la varietà può essere incredibile. Basta guardare i gattini nella foto sopra. Tutti questi gattini provenivano dagli stessi genitori.,
Moscerini della frutta
Nell’anno 2000, lo scienziato è finalmente riuscito a mappare il complesso genoma della mosca della frutta comune, Drosophilia melanogaster. La mosca della frutta era stato, e continua ad essere, un prezioso animale da laboratorio a causa del suo alto tasso di riproduzione e la semplicità di mantenere e analizzare grandi quantità di mosche. A circa 165 milioni di coppie di basi, il DNA di una mosca della frutta è molto più piccolo di quello di un essere umano. Mentre un essere umano ha 23 cromosomi, una mosca della frutta ne ha solo 4. Tuttavia, in soli 4 cromosomi, esistono circa 17.000 geni., Ogni gene controlla un aspetto diverso della mosca, ed è soggetto a mutazioni e nuovi alleli derivanti.
Nella foto qui sopra, tutte le mosche sono la stessa specie Drosophilia melanogaster. La variazione osservata tra le mosche è causata da più alleli, in diversi geni. Ad esempio, il gene per il colore degli occhi determina se la mosca avrà un occhio arancione/marrone, un occhio rosso o un occhio bianco. Entrambi gli alleli bianchi e arancioni sono recessivi rispetto all’allele wild type red eye. Le due mosche in alto hanno corpi di tipo selvaggio, un’abbronzatura con strisce scure., Nel gene che controlla il colore del corpo, sono presenti altri due alleli. La mosca all’estrema destra mostra un genotipo recessivo omozigote che causa un corpo scuro. Le tre mosche sul fondo mostrano un altro genotipo recessivo omozigote, la mutazione del corpo giallo.
Altri tratti includono tutto da come si formano le ali, alla forma delle antenne, agli enzimi prodotti nella saliva della mosca. Anche se 17.000 geni potrebbero non sembrare così tanti, il numero totale di alleli in una popolazione rende la varietà totale molto più alta di quella., Ogni allele appena mutato aggiunge un’altra combinazione al pool quasi infinito di varietà genetica.
- Omozigote – Un individuo con due dello stesso allele, al contrario di individui eterozigoti che hanno due alleli diversi.
- Mutazione-La sostituzione di una base di acido nucleico in un gene con un altro acido nucleico, più acidi nucleici o la delezione dell’acido nucleico del tutto.
- Epistasi-Quando più geni producono un effetto sullo stesso tratto, un fatto vero per la maggior parte dei tratti anche se è difficile da vedere.,
Quiz
1. Una mutazione sorge in un gene che causa un cambiamento molto minore nella proteina prodotta. I cambiamenti sono così minori che la proteina funziona praticamente allo stesso modo. Quindi, sebbene sia stato prodotto un nuovo allele, non è molto diverso dall’allele wild-type o più comune. Questo allele persisterà nella popolazione?
A. Sì
B. No
C. Forse
2. In alcuni geni con alleli multipli, quando gli alleli sono insieme in un genotipo esprimono la loro influenza ugualmente nel fenotipo. Questo è noto come dominanza incompleta., Tuttavia, altri alleli nella popolazione potrebbero non esprimersi allo stesso modo e sono considerati recessivi. Se un organismo con due alleli dominanti e un fenotipo incompleto dominante si alleva con un organismo con due alleli recessivi, come sarà la prole?
A. Assomiglieranno all’uno o all’altro alleli dominanti.
B. Saranno qualcosa tra i due genitori.
C. Mostreranno anche dominanza incompleta.
3., Spesso, gli allevatori di animali mirano ad allevare linee “vere”. Ciò significa che generazione dopo generazione, gli animali avranno quasi esattamente lo stesso aspetto e il numero di alleli diversi in una popolazione è ridotto. Perché questo sarebbe importante per la ricerca scientifica?
A. Non è importante.
B. Organismi stabili assicurano che l’esperimento possa essere ripetuto.
C. Più varietà è un bene per la ricerca.