Məlumat

3.4: Dominantlığın biokimyəvi əsasları - Biologiya

3.4: Dominantlığın biokimyəvi əsasları - Biologiya


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Bir heterozigotun fenotipini homozigotların fenotipindən sadəcə proqnozlaşdırmaq mümkün olmadığını nəzərə alsaq, dominantlıq növü bizə gen məhsulunun biokimyəvi təbiəti haqqında nə deyir? Dominantlıq biokimyəvi səviyyədə necə işləyir? Bir alleli digərinə dominant edə bilən bir neçə fərqli biokimyəvi mexanizm var.

Tədqiq olunan genlərin əksəriyyəti üçün normal (yəni vəhşi tip) allellər haploskafi. Beləliklə, diploidlərdə, hətta bir alleldə funksiyanın tam itkisinə səbəb olan mutasiya olsa belə, digər allel, yabanı tipli allel, vəhşi tipli bir fenotip əldə etmək üçün kifayət qədər normal biokimyəvi aktivliyi təmin edəcək və beləliklə, dominant olacaq və heterozigot fenotipini diktə edəcəkdir. .

Digər tərəfdən, bəzi biokimyəvi yollarda tək bir vəhşi tip allel kifayət qədər protein deyil və ola bilər. haploinkifayətdir qeyri-funksional mutant allel ilə heterozigot olduqda normal fenotiplə nəticələnəcək kifayət qədər biokimyəvi aktivlik yaratmaq. Bu halda, qeyri-funksional mutant allel vəhşi tipli allele dominant (və ya yarı dominant) olacaqdır.

Mutant allellər normalların əvəzinə və ya əlavə olaraq yeni və/yaxud fərqli biokimyəvi fəaliyyətə malik olan məhsulları da kodlaya bilər. Bunlar yeni fəaliyyətlər dominant şəkildə ifadə ediləcək yeni bir fenotipə səbəb ola bilər.


Natamam dominantlıq iki allelin heteroallelik birləşməsi nəticəsində iki homoallelik birləşmə arasında aralıq olan bir fenotip yaranır.
Bəzi çiçəklərdə c + c + ləçəkləri qırmızı, c'c' ləçəkləri ağ rəngdədir.
Bununla belə, birinin və ya digərinin tamamilə dominant olması əvəzinə, heterozigot c + c' çəhrayı rəngdədir.
Eynilə, Şorthorn mal-qarasında qırmızı Şorthorn və ağ Şorthorn nəsli bir nəsildir (qırmızı və ağ tüklərin qarışığı).
Shorthorns mal-qarasında r + r + qırmızı örtüklü, r'r' ağ, r + r' isə qaradır.

Bir allel tamamilə dominantdırsa, genin bir nüsxəsi (iki doza əvəzinə) normal funksiyanı təmin etmək üçün kifayət qədər gen məhsulu istehsal edəcəkdir.
Başqa sözlə, genin dozasının yarısı kifayətdir: gendir haploskafi.
Nadir hallarda, bu doğru deyil (və gen dozasının yarısı kifayət deyil): genin belə olduğu deyilir. haploinkafi deyil.

Kodominantlıq iki allel fərqli məhsullar istehsal etdikdə baş verir.
İnsan ABO qan qruplarında fərd I geninin iki allelini (I A I B və ya i) daşıya bilər.

Genotip Qan növü
I A I A və ya I A i A
I B I B və ya I B i B
I A I B AB
mən i O

Unutmayın ki, dominantlıq növü bir genin allellərinin molekulyar funksiyaları və tədqiqat səviyyəsi ilə müəyyən edilir.
Oraq hüceyrəli anemiya resessiv bir xəstəlikdir (Hb S Hb S).
Müəyyən şəraitdə anormal qırmızı qan hüceyrələrinə malik olan heterozigotlarda (Oraq Hüceyrə Xüsusiyyəti) hemoglobinin müxtəlif formalarının kodominant varlığını aşkar edir.
Qan hüceyrəsi zülallarının elektroforezi (bərk dayaqdakı molekulların (məsələn, gel) elektrik cərəyanı ilə ayrılması) hemoglobinin iki müxtəlif formasını göstərir.

Allelik seriyası


Progeroid laminopatiyaların protein struktur və mexaniki əsasları

Progeroid laminopatiyalar toxumaların bir hissəsində fizioloji qocalmanın müəyyən əlamətlərinin vaxtından əvvəl görünməsi ilə xarakterizə olunur. Onlar A tipli laminləri və ya lamin bağlayan zülalları kodlayan genlərdəki mutasiyalardan qaynaqlanır. Burada progeroid laminopatiyalara səbəb olan müxtəlif mutasiyaların zülal strukturunu və ya zülal-zülal qarşılıqlı təsirini necə dəyişdirdiyini və bunların hüceyrə canlılığını və funksiyasını qoruyan mexanizmlərə necə təsir etdiyini nəzərdən keçiririk. Hutchinson-Gilford progeria sindromunu əhatə edən progeroid laminopatiyaların bir qrupu, işlənməmiş prelamin A və ya variantlarının yığılması ilə xarakterizə olunur. Bunlar A tipli lamin genindəki (LMNA) mutasiyalar, A prelaminin özünü dəyişdirməsi və ya onun emalında iştirak edən endoproteazı kodlayan ZMPSTE24-də baş verir. Anormal şəkildə ifadə olunan farnesilləşdirilmiş zülallar progeroid fenotiplərinə kömək edə biləcək müxtəlif hüceyrə proseslərinə təsir göstərir. Digər LMNA mutasiyaları əsasən 1B bobinində və immunoqlobulin qat domenində yerləşən həlledici təsirə məruz qalmış qaynar nöqtələrdə amin turşusu əvəzediciləri ilə qeyri-farnesilləşdirilmiş A tipli lamin variantlarının istehsalına gətirib çıxarır. Dominant səhv mutasiyalar lamin domenləri arasında qarşılıqlı əlaqəni gücləndirə bilər və beləliklə, həddindən artıq sabitləşmiş filament şəbəkələrinə səbəb ola bilər. A tipli laminlərdə resessiv səhv mutasiyalar və progeroid pozğunluqlarına səbəb olan maneə-avtointeqrasiya faktoru (BAF) bu qarşılıqlı zülallar arasındakı interfeysdə tapılır. Amin turşusu dəyişiklikləri A tipli laminlərin BAF üçün bağlanma yaxınlığını azaldır ki, bu da laminanın qeyri-mütəşəkkilləşməsinə, eləcə də mexaniki səbəb olan nüvə zərfinin qırılmasının qüsurlu təmirinə kömək edə bilər. Struktur biologiya tədqiqatları vasitəsilə müəyyən edilmiş A tipli laminlərdə və əlaqəli zülallarda bu molekulyar dəyişikliklərin hədəflənməsi nadir, lakin ağır progeroid laminopatiyaları olan xəstələrin müalicəsi üçün terapevtik strategiyaların dizaynını asanlaşdıra bilər.

Açar sözlər: 3D struktur yaşlanma pozğunluqları əlaqə saytları lamin nüvə quruluşu.


Uyğunlaşandan uyğunsuzluğa doğru

Nesse iddia edir ki, təkamül nəzəriyyəsi psixiatriya üçün möhkəm nəzəri zəmin təmin etməklə terapevtik sıçrayışlara kömək edə bilər. Onun fikrincə, bu, insanların psixiatrik simptomları xəstəliklərlə eyniləşdirməsinin və narahatlıq kimi həddindən artıq emosiyaların pozğunluq kimi görünməsinin qarşısını almağa kömək edə bilər. Nesse, psixi xəstəliklərin endokrin sistem kimi bədəndə tarazlığı saxlayan tənzimləyicilərin pozulması nəticəsində yarana biləcəyini də təklif edir. Düşüncələrin və duyğuların normal uyğunlaşma funksiyası belə hallarda uyğunsuz ola bilər.

Klinik psixiatriyanın gələcək uğuru, insanları psixi xəstəliyə meylləndirən mutasiyaları müəyyən etməyə kömək edə biləcək bütün genom ardıcıllığı-məlumat təhlili ilə inteqrasiya olunmuş təkamül çərçivəsindən asılı ola bilər. Fərdi genlərin kiçik töhfələrini və əlaqəli müxtəlif mexanizmləri nəzərə alsaq, bu, yüz minlərlə insanın genomlarının təhlilini tələb edəcəkdir. Genetik şəbəkələrin geniş və tez-tez paradoksal dolaşıqlığı nəticəsində, gələcək müalicələr, zərurətə görə, onları təkamül məhdudiyyətlərindən azad etmək üçün zehni sxemlərin işlənməsini tələb edə bilər.

Daxilində Teodiya (1710), alman filosofu Qotfrid Leybniz iddia edirdi ki, Tanrı hər şeyi bilən olduğundan, bütün mümkün dünyaların ən yaxşısını yaratmalıdır. (Əlli il sonra, romanında Candide, Voltaire Leibniz'i Doktor Panqloss kimi canlandırdı, o, dünyada qüsurların rəsmdəki ziddiyyətli kölgələr kimi zəruri olduğunu söylədi.)

İronik mütaliələri bir kənara qoysaq, filosofun nikbinliyinin müasir elmdə rasional əks-sədaları olduğu göstərilə bilər. kimi Pis hisslər üçün yaxşı səbəblər cəsarətlə irəli sürür ki, psixi xəstəliyin əsas disfunksional komponentlərinin çoxu son nəticədə bizi insan etməyə kömək edir.


Cryo-EM strukturu və biokimyəvi analiz insan PI3KC3-C1 və -C2 arasındakı funksional fərqin əsasını ortaya qoyur.

Fosfatidilinositol 3-fosfat (PI3P) vezikulyar alverdə, orqanellə biogenezində və autofagiyada mühüm rol oynayır. Məməlilərdə ATG14L kompleksi (PI3KC3-C1) və UVRAG kompleksi (PI3KC3-C2) olmaqla iki sinif III fosfatidilinositol 3-kinaz (PI3KC3) kompleksi müəyyən edilmişdir. PI3KC3-C1 otofaqosom biogenezi üçün çox vacibdir və PI3KC3-C2 müxtəlif membran alveri hadisələrində iştirak edir. Burada insan PI3KC3-C1 və PI3KC3-C2-nin krio-EM strukturlarını sub-nanometrlik qətnamə ilə bildiririk. İki struktur fərqli xüsusiyyətlərə malik ümumi L formalı ümumi arxitekturaya malikdir. EM müayinəsi müəyyən etdi ki, PI3KC3-C1 lipid monolayları üzərində "ayağa qalxır", ATG14L BAT sahəsi və VPS34 C-terminal sahəsi (CTD) membranla birbaşa təmasda olur. Biokimyəvi parçalanma göstərdi ki, ATG14L BAT sahəsi membranın bağlanmasından məsuldur, VPS34-ün CTD isə oriyentasiyanı müəyyən edir. Bundan əlavə, PI3KC3-C2 PI3KC3-C1 ilə müqayisədə həm PI tərkibli liposomlara, həm də təmizlənmiş endoplazmatik retikulum (ER) veziküllərinə, xüsusi olaraq ATG14L BATs domeni tərəfindən təyin olunan bir xüsusiyyətə daha zəif bağlanır. İn vivo ER lokalizasiya təhlili göstərdi ki, PI3KC3-ün ER lokalizasiyası üçün BAT domeni tələb olunur. Təklif edirik ki, fərqli lipid bağlama qabiliyyəti autofagiyada PI3KC3-C1 və PI3KC3-C2 funksiyalarını fərqləndirən əsas amildir.

Rəqəmlər

C1-in təmizlənməsi və yenidən qurulması…

C1 və C2-nin təmizlənməsi və yenidən qurulması. (A) ATG14L domen təşkilatı və…

Atom modelinin qurulması və təhlili...

C1 və C2 atom modelinin qurulması və təhlili. (A , C) The…

C1-in membran bağlama istiqaməti.…

C1-in membran bağlama istiqaməti. (A) C1-in karbon filmlərinə istiqamətləndirilməsi. The…

BATs domeni müəyyən edir…

BATs domeni PI3KC3 komplekslərinin ER-bağlama qabiliyyətini müəyyən edir in vitro .…


İçindəkilər

Hakimiyyət anlayışı Gregor Johann Mendel tərəfindən təqdim edilmişdir. "Genetika Atası" olan Mendel ilk dəfə 1860 -cı illərdə bu termindən istifadə etsə də, XX əsrin əvvəllərinə qədər o qədər də tanınmamışdı. Mendel, bağ noxudunun toxumların, toxum qabıqlarının və bitkilərin görünüşü ilə əlaqəli olan müxtəlif xüsusiyyətlər üçün, yuvarlaq və qırışlı toxumlar, sarı ilə yaşıl toxumlar, qırmızı ilə ağ çiçəklər kimi iki ayrı fenotip olduğunu müşahidə etdi. hündür və qısa bitkilər. Ayrı -ayrılıqda yetişdirildikdə, bitkilər həmişə nəsildən -nəslə eyni fenotipləri istehsal edirdilər. Bununla birlikdə, fərqli fenotipləri olan xətlər keçdikdə (interbred), valideyn fenotiplərindən biri və yalnız nəsildə (yaşıl, ya yuvarlaq, ya qırmızı və ya hündür) ortaya çıxdı. Ancaq bu hibrid bitkilər kəsişdikdə, nəsillər bitkilərin xarakterik 3: 1 nisbətində iki orijinal fenotipini göstərdilər, daha çox yayılmış fenotip ana hibrid bitkilərinki idi. Mendel, birinci xaçdakı hər bir valideynin müxtəlif allellər üçün homozigot olduğunu (bir valideyn AA və digər valideyn aa), hər birinin nəslə bir allel verdiyini, nəticədə bu hibridlərin hamısının heterozigot olduğunu (Aa) və Hibrid çarpazdakı iki alleldən birinin digərinin üstünlük təşkil etdiyi ifadəsi: Maskalı a. İki heterozigot (Aa X Aa) arasındakı son çarpazlaşma 1:2:1 genotip nisbətində AA, Aa və aa nəslini meydana gətirəcək, ilk iki sinif (A) fenotipini, sonuncu isə (a) fenotipini göstərir. , bununla da 3:1 fenotip nisbətini yaradır.

Mendel, gen, allel, fenotip, genotip, homozigot və heterozigot terminlərindən istifadə etməmişdi, hamısı daha sonra təqdim edilmişdir. O, dominant və resessiv allellər üçün müvafiq olaraq böyük və kiçik hərflərin qeydini təqdim etdi, bu gün də istifadə olunur.

1928 -ci ildə İngilis populyar genetik mütəxəssisi Ronald Fisher, hökmranlığın dəyişdirici genlərin qatqısı ilə təbii seleksiyaya əsaslanaraq hərəkət etdiyini irəli sürdü. 1929 -cu ildə Amerikalı genetik Sewall Wright, dominantlığın metabolik yolların fizioloji bir nəticəsi olduğunu və iştirak edən genin nisbi zəruriliyini ifadə edərək cavab verdi. Raytın izahı genetikada müəyyən edilmiş bir həqiqətə çevrildi və müzakirələr əsasən sona çatdı. Ancaq bəzi xüsusiyyətlərin hakimiyyəti təkamül mexanizmlərindən təsirlənə bilər. [4] [5] [6]

Xromosomlar, genlər və allellər Düzəliş edin

Əksər heyvanların və bəzi bitkilərin cütləşmiş xromosomları vardır və diploid kimi təsvir edilir. Onlarda hər bir xromosomun iki versiyası var, biri ananın yumurta hüceyrəsi, digəri isə atanın sperması, gametlər kimi tanınan, haploid olaraq təsvir edilir və meioz yolu ilə yaradılır. Bu gametlər daha sonra cinsi çoxalma zamanı gübrələmə zamanı bir neçə dəfə bölünən yeni bir hüceyrəli zigota birləşir və nəticədə hər bir (gamet olmayan) hüceyrədə eyni sayda xromosom cütü olan yeni bir orqanizm əmələ gəlir.

Uyğun (homolog) bir cütün hər bir xromosomu quruluş baxımından digərinə bənzəyir və çox oxşar DNT ardıcıllığına malikdir (lokuslar, tək lokuslar). Hər bir xromosomdakı DNT müxtəlif əlamətlərə təsir edən bir sıra diskret genlər kimi fəaliyyət göstərir. Beləliklə, hər bir genin müvafiq homoloqu da var ki, bu da allel adlanan müxtəlif versiyalarda mövcud ola bilər. İki homolog xromosomdakı eyni lokusdakı allellər eyni və ya fərqli ola bilər.

Bir insanın qan qrupu, A, B, AB və ya O qan qrupu yaradan və doqquz xromosomun uzun qolunda yerləşən bir gen tərəfindən təyin edilir. Bu lokusda mövcud ola biləcək üç fərqli allel var, ancaq hər ikisində yalnız ikisi ola bilər, biri anasından, biri atasından. [7]

Verilmiş bir genin iki aleli eynidirsə, orqanizmə homozigot deyilir və bunun əvəzinə iki allel fərqli olsa, orqanizm bir heterozigot və heterozigotdursa, o genə görə homozigot olduğu deyilir. Bir orqanizmin genetik quruluşu, istər tək lokusda, istərsə də bütün genləri ilə birlikdə onun genotipi adlanır. Bir orqanizmin genotipi, birbaşa və ya dolayı olaraq, fərdi və ya kollektiv olaraq fenotip adlandırılan molekulyar, fiziki və digər xüsusiyyətlərinə təsir göstərir. Heterozigot gen lokuslarında, iki allel fenotip yaratmaq üçün qarşılıqlı təsir göstərir.

Tam hökmranlığı redaktə edin

Tam bir hökmranlıqda, heterozigot bir genotipdəki bir alelin təsiri digərinin təsirini tamamilə maskalayır. Digərini maskalayan alelin olduğu deyilir dominant sonuncuya aiddir və maskalı olan allelin olduğu deyilir resessiv birincisinə. [8] Buna görə də tam hökmranlıq, heterozigotun fenotipinin dominant homozigotdan fərqlənməməsi deməkdir.

Dominantlığın klassik nümunəsi noxudda toxum formasının (noxud formasının) miras qalmasıdır. Noxud yuvarlaq ola bilər (allel ilə əlaqəlidir R) və ya qırışmış (alel ilə əlaqəli). r). Bu vəziyyətdə üç allel birləşməsi (genotiplər) mümkündür: RRrr homozigot və Rr heterozigotdur. The RR fərdlərin yuvarlaq noxud və rr fərdlərdə noxud qırışları var. Daxilində Rr şəxslər R allel varlığını maskalar r allel, buna görə də bu fərdlərin də yuvarlaq noxudları var. Beləliklə, allel R allel üçün tamamilə dominantdır rvə allel r allel üçün resessivdir R.

Yarımçıq dominantlıq Redaktə edin

Yarımçıq hökmranlıq (buna da deyilir qismən hökmranlıq, yarı hökmranlıq və ya aralıq miras) heterozigot genotipin fenotipi homozigot genotiplərin fenotiplərindən fərqli və çox vaxt aralıq olduqda baş verir. Məsələn, snapdragon çiçək rəngi qırmızı və ya ağ üçün homozigotdur. Qırmızı homozigot çiçəyi ağ homozigot çiçəklə birləşdirildikdə, nəticədə çəhrayı snapdragon çiçəyi əldə edilir. Çəhrayı snapdragon natamam hökmranlığın nəticəsidir. Bənzər bir natamam hökmranlıq, ağ və qırmızı çiçəklərin əsl valideynləri keçdikdə çəhrayı rəngin meydana gəldiyi saat dörddə bitkidə tapılır. Fenotiplərin ədədi olaraq ölçüldüyü və müalicə edildiyi kəmiyyət genetikasında, bir heterozigotun fenotipi iki homozigotun (rəqəmsal olaraq) tam olaraq aralığında olarsa, fenotipin özünü göstərdiyi deyilir. hökmranlıq yoxdur ümumiyyətlə, yəni dominantlıq yalnız o zaman mövcuddur ki, heterozigotun fenotip ölçüsü bir homozigotla digərindən daha yaxındır.

F bitkiləri olduqda1 nəsil öz-özünə tozlanır, F-nin fenotipik və genotipik nisbəti2 nəsil 1: 2: 1 olacaq (Qırmızı: Çəhrayı: Ağ). [9]

Birgə hökmranlığı redaktə edin

Birgə dominantlıq fenotipdə hər iki allelin qatqısı göründüyü zaman meydana gəlir.

Məsələn, ABO qan qrupu sistemində qan hüceyrələrinin səthlərində qlikoproteinin (H antigeni) kimyəvi modifikasiyası ikisi bir-birinə dominant olan üç allel tərəfindən idarə olunur.Mən A , I B ) və resessiv üzərində dominantdır i ABO lokusunda. The Mən AI B allellər müxtəlif dəyişikliklər edir. Tərəfindən kodlanan ferment Mən A membrana bağlı H antigeninə N-asetilqalaktosamin əlavə edir. The I B ferment qalaktoza əlavə edir. The i allel heç bir dəyişiklik yaratmır. Beləliklə Mən AI B allellərin hər biri dominantdır i (I A I AI A i fərdlərin həm A qrupu qanı var, həm də I B I BI B i fərdlərin hər ikisində B qrupu qan var), lakin I A I B fərdlərin qan hüceyrələrində hər iki dəyişiklik var və beləliklə AB tipli qana sahibdirlər Mən AI B allellərin co-dominant olduğu deyilir.

Digər bir nümunə, üç molekulyar fenotipin olduğu hemoglobinin beta-globin komponentinin lokusunda meydana gəlir. Hb A /Hb A , Hb A /Hb S , və Hb S / Hb S hamısı protein elektroforezi ilə fərqlənir. (Heterozigot genotipin yaratdığı tibbi vəziyyətə deyilir oraq hüceyrə xüsusiyyəti və daha yüngül bir vəziyyətdir orak hüceyrəli anemiya, beləliklə, allellər göstərir natamam dominantlıq anemiya ilə əlaqədar olaraq yuxarıya baxın). Molekulyar səviyyədəki əksər gen lokusları üçün hər iki allel birlikdə dominant şəkildə ifadə edilir, çünki hər ikisi də RNT-yə köçürülür.

Allelik məhsulların fenotipdə birlikdə mövcud olduğu ortaq dominantlıq, allel məhsullarının kəmiyyət qarşılıqlı təsirinin aralıq bir fenotip meydana gətirdiyi natamam dominantlıqdan fərqlidir. Məsələn, birgə dominantlıqda qırmızı homozigot çiçək və ağ homozigot çiçək qırmızı və ağ ləkələri olan nəsillər verəcəkdir. F1 nəslindən olan bitkilər öz-özünə tozlanan zaman, F2 nəslinin fenotipik və genotipik nisbəti 1: 2: 1 olacaq (Qırmızı: Ləkəli: Ağ). Bu nisbətlər natamam dominantlıq üçün olanlarla eynidir. Yenə də bu klassik terminologiya yersizdir – əslində belə halların heç də üstünlüyü nümayiş etdirdiyini söyləmək olmaz.

Ümumi yanlış təsəvvürləri aradan qaldırın

A haqqında danışmaq çox vaxt rahat olsa da resessiv allel və ya a dominant xüsusiyyət, dominantlıq nə bir allele, nə də onun fenotipinə xas deyil. Dominantlıq bir genin iki alleli və onlarla əlaqəli fenotiplər arasındakı əlaqədir. "Dominant" allel, kontekstdən çıxarıla bilən eyni genin müəyyən bir alelinə dominantdır, lakin üçüncü bir allele resessiv, dördüncüsünə də kodominant ola bilər. Eynilə, “resessiv” əlamət kontekstdə nəzərdə tutulan xüsusi resessiv allellə əlaqəli əlamətdir, lakin həmin əlamət başqa bir gen və dominant allellə bağlı olduğu fərqli kontekstdə baş verə bilər.

Dominantlıq fenotipin özünün təbiəti ilə, yəni onun "normal" və ya "anormal", "standart" və ya "qeyri-standart", "sağlam" və ya "xəstəlikli", "daha güclü" və ya "zəif" kimi qəbul edilməsi ilə əlaqəli deyil. "və ya az və ya çox ekstremal. Dominant və ya resesif bir allel bu xüsusiyyət növlərindən hər hansı birini hesablaya bilər.

Hakimiyyət allelin zərərli, neytral və ya faydalı olduğunu müəyyən etmir. Bununla birlikdə, seçim genlər üzərində dolayı yolla fenotiplər vasitəsi ilə fəaliyyət göstərməlidir və dominantlıq fenotiplərdəki allellərin ifşasına və buna görə də seçim altındakı allel tezliklərinin dəyişmə sürətinə təsir göstərir. Zərərli resessiv allellər populyasiyada aşağı tezliklərdə qala bilər, əksər nüsxələri heterozigotlarda daşınır, bu şəxslərə heç bir xərc tələb etmir. Bu nadir resessivlər bir çox irsi genetik xəstəliklərin əsasını təşkil edir.

Dominantlıq həm də populyasiyada allellərin paylanması ilə əlaqəli deyil. Həm dominant, həm də resessiv allellər olduqca yaygın və ya çox nadir ola bilər.

Genetikada simvollar cəbri yer tutucular olaraq başladı. Bir allel digərinə dominant olduqda, ən qədim konvensiya dominant aleli böyük hərflə simvollaşdırmaqdır. Resessiv allele kiçik hərflə eyni hərf verilir. Noxud nümunəsində iki allel arasındakı dominantlıq əlaqəsi məlum olduqdan sonra böyük hərf simvolu ilə yuvarlaq forma yaradan dominant alleli təyin etmək mümkündür. Rvə kiçik hərflə qırışmış bir forma verən resesif allel r. Daha sonra homozigot dominant, heterozigot və homozigot resessiv genotiplər yazılır. RR, Rr, və rr, müvafiq olaraq. İki allelin də təyin edilməsi mümkün olardı Wwvə üç genotip WW, Ww, və ww, ilk ikisi yuvarlaq noxud, üçüncüsü isə qırışlı noxud istehsal edirdi. Seçimi "R"və ya"W" dominant allelin simvolu kimi, homozigot dominant olduqda allelin "dəyirmi" və ya "qırışlı" fenotipə səbəb olub-olmadığını əvvəlcədən mühakimə etmir.

Bir gen bir neçə allelə sahib ola bilər. Hər bir allel, lokus simvolu ilə ardınca unikal üst yazı ilə simvollaşdırılır. Bir çox növdə, vəhşi populyasiyada ən çox yayılmış allel, yabanı tip allel olaraq təyin olunur. Üst simvol olaraq + işarəsi ilə işarə olunur. Digər allellər vəhşi tipli allellərə dominant və ya resessifdir. Resessiv allellər üçün lokus simvolu kiçik hərflərlə yazılır. Vəhşi tip allele üstünlük təşkil edən allellər üçün lokus simvolunun ilk hərfi böyük hərflə yazılır. Məsələn, burada allellərdən bəziləri var a laboratoriya siçanının yeri, Musculus: A y , dominant sarı a + , yabanı növ və a bt , qara və tünd. The a bt allel vəhşi tipli allellərə resessivdir A y allel vəhşi tipli allellərə kodominantdır. The A y allel də kodominantdır a bt allele, lakin bu əlaqənin siçan genetik nomenklaturası üçün qaydaların hüdudlarından kənara çıxdığını göstərmək.

Genetika mürəkkəbləşdikcə genetik nomenklatura qaydaları da təkamül etmişdir. Komitələr bəzi növlər üçün qaydaları standartlaşdırdı, amma hamısı üçün deyil. Bir növ üçün qaydalar fərqli bir növ üçün qaydalardan bir qədər fərqli ola bilər. [10] [11]

Birdən çox allel düzəldin

Bir diploid orqanizm fərdinin hər hansı bir lokusda ən çox iki fərqli aleli olmasına baxmayaraq (aneuploidiyanı qadağan edir), əksər genlər bütövlükdə populyasiyada çoxlu allel versiyalarda mövcuddur. Allellərin fenotipə fərqli təsirləri varsa, bəzən onların hökmranlıq əlaqələri bir seriya olaraq xarakterizə edilə bilər.

Məsələn, ev pişiklərində palto rənginə bir sıra allellər təsir edir TYR gen (tirozinaz fermentini kodlayan). Allellər C, c b , c s , və c a (tam rəngli, müvafiq olaraq, birma, siam və albinos) müxtəlif səviyyələrdə piqment və buna görə də müxtəlif səviyyələrdə rəng qatılmaları istehsal edir. The C allel (tam rəngli) son üçdə tamamilə dominantdır c a allel (albino) ilk üçlükdə tamamilə resessivdir. [12] [13] [14]

Avtosomal qarşı Cinsi əlaqəli dominantlıq Redaktə edin

İnsanlarda və digər məməlilərdə cinsiyyət X xromosomu və Y xromosomu adlanan iki cinsiyyət xromosomu ilə təyin olunur. İnsan dişi tipikdir XX kişilər ümumiyyətlə XY. Qalan xromosom cütləri hər iki cinsdə olur və autosomlar adlanır. Üzərindəki genetik xüsusiyyətlər XY xromosomlar cinslə əlaqəli adlanır, çünki onlar bu və ya digər cinsə xas olduqları üçün deyil, cinsi xromosomlarla əlaqəlidirlər. Praktikada bu termin demək olar ki, həmişə aiddir X-əlaqəli xüsusiyyətlər və bu kimi bir çox xüsusiyyətlər (məsələn, qırmızı-yaşıl rəng görmə çatışmazlığı) cinsiyyətdən təsirlənmir. Qadınlarda X xromosomunda tapılan hər bir gen lokusunun iki nüsxəsi var, eynilə autosomlarda olduğu kimi və eyni dominantlıq əlaqələri tətbiq olunur. Kişilərdə isə hər bir X xromosom gen lokusunun yalnız bir nüsxəsi var və bu genlər üçün hemizigot kimi təsvir edilir. Y xromosomu daha kiçikdir Xvə testis təyin edən faktor üçün SRY geni kimi 'erkəkliyi' təsir edənlər də daxil olmaqla, bunlarla məhdudlaşmadan daha kiçik bir gen dəstini ehtiva edir. Cinslə əlaqəli gen lokuslarının dominantlıq qaydaları qadında davranışları ilə müəyyən edilir: kişinin yalnız bir aleli olduğu üçün (müəyyən növ Y xromosom aneuploidiyası istisna olmaqla), bu alelin dominant olub olmamasından asılı olmayaraq həmişə ifadə edilir. resessiv. Quşlarda əks cins xromosomları var: erkək quşlarda ZZ, dişi quşlarda isə ZW xromosomları var. Bununla belə, əlamətlərin irsi XY sistemini xatırladır, əks halda erkək zebra ispinozları iki Z xromosomundan birində ağ rəng geni daşıya bilər, lakin dişilərdə həmişə ağ rəng inkişaf edir. Çəyirtkələrin XO sistemi var. Qadınlarda XX, kişilərdə isə yalnız X. Y xromosomu yoxdur.

Epistasis Edit

Epistaz ["epi + durğunluq = üstdə oturmaq"] iki allel arasında qarşılıqlı əlaqədir fərqli tək bir əlamətə təsir edən, bəzən ikisi arasında üstünlük təşkil edən qarşılıqlı təsirə bənzəyən gen lokusları fərqli da allellər eyni lokus Epistaz iki qeyri-epistatik gen üçün gözlənilən xarakterik 9:3:3:1 nisbətini dəyişdirir. İki lokus üçün epistatik qarşılıqlı təsirlərin 14 sinfi tanınır. Nümunə olaraq resessiv epistaz, bir gen lokusu çiçək piqmentinin sarı olub olmadığını müəyyən edə bilər (AA və ya Aa) və ya yaşıl (aa), digər lokus isə piqmentin əmələ gəlib-gəlmədiyini müəyyən edir (BB və ya Bb) ya yox (bb). Bir bb bitki, çiçəkləri digər lokusun genotipindən asılı olmayaraq ağ olacaq AA, Aavə ya aa. The bb birləşmədir yox üçün üstünlük təşkil edir A allel: daha doğrusu B gen göstərir resessiv epistazA gen, çünki B üçün homozigot olduqda lokus resessiv allel (bb) fenotipik ifadəsini boğur A lokus İkisinin çarpazında AaBb bitkilər, bu xüsusiyyət çıxarır 9:3:4 nisbəti, bu halda sarı : yaşıl : ağ çiçəklər.

Daxilində dominant epistaz, bir gen lokusu əvvəlki nümunədə olduğu kimi sarı və ya yaşıl piqmenti təyin edə bilər: AAAa sarıdır və aa yaşıldır. İkinci lokus piqment prekursorunun əmələ gəlib-gəlmədiyini müəyyən edir (gg) yoxsa (DD və ya Dd). Burada, a DD və ya Dd bitki, çiçəkləri genotipindən asılı olmayaraq rəngsiz olacaq A lokus, dominantın epistatik təsirinə görə D allel. Beləliklə, ikisi arasında çarpaz AaDd bitkilərin 3/4-ü rəngsiz olacaq və sarı və yaşıl fenotiplər yalnız gg bitkilər. Bu bir xüsusiyyət yaradır 12:3:1 ağ: sarı: yaşıl bitkilərin nisbəti.

Əlavə epistaz iki lokus eyni fenotipə təsir etdikdə baş verir. Məsələn, əgər piqment rəngi tərəfindən istehsal olunur CC və ya Cc amma yox cc, və tərəfindən DD və ya Dd amma yox gg, onda hər ikisi ilə heç bir genotipik birləşmədə piqment əmələ gəlmir cc və ya gg. Yəni hər ikisi lokuslar fenotipi yaratmaq üçün ən azı bir dominant allele malik olmalıdır. Bu bir xüsusiyyət yaradır 9:7 piqmentli və piqmentsiz bitkilərin nisbəti. Tamamlayıcı epistaz əksinə, yalnız və yalnız genotip olduğu halda, piqmentsiz bitki istehsal edir cc gg, və xarakterik nisbətdir 15:1 piqmentli və piqmentsiz bitkilər arasında. [15]

Klassik genetika eyni anda iki gen arasında epistatik qarşılıqlı əlaqəni nəzərdən keçirdi. İndi molekulyar genetikadan aydın olur ki, bütün gen lokusları bir çox digər genlərlə mürəkkəb qarşılıqlı əlaqədə iştirak edir (məsələn, metabolik yollar çoxlu genləri əhatə edə bilər) və bu, klassik iki lokuslu modellərdən daha mürəkkəb olan epistatik qarşılıqlı təsirlər yaradır. .

Hardy-Weinberg prinsipi (daşıyıcı tezliyinin qiymətləndirilməsi) Redaktə edin

Heterozigot vəziyyətin tezliyi (resessiv əlamətin daşıyıcı vəziyyətidir) Hardi-Vaynberq düsturundan istifadə etməklə hesablana bilər: p 2 + 2 pq + q 2 = 1 +2pq+q^ <2>=1>

Bu düstur tam olaraq iki alleli olan genə aiddir və böyük bir populyasiyada həmin allellərin tezliklərini həmin populyasiyada onların üç genotipinin tezlikləri ilə əlaqələndirir.

Məsələn, əgər səh allel tezliyidir A, və q allel tezliyidir a sonra şərtlər səh 2 , 2pq, və q 2 genotiplərin tezliyidir AA, Aaaa müvafiq olaraq. Genin yalnız iki alleli olduğu üçün bütün allellər də olmalıdır A və ya asəh + q = 1. İndi, əgər A üzərində tamamilə üstünlük təşkil edir a sonra daşıyıcı genotipin tezliyi Aa birbaşa müşahidə oluna bilməz (çünki o, homozigot genotiplə eyni xüsusiyyətlərə malikdir AA), lakin populyasiyada resessiv əlamətin tezliyindən təxmin edilə bilər, çünki bu, homozigot genotiplə eynidir. aa. yəni fərdi allel tezlikləri təxmin edilə bilər: q = √ f (aa) , səh = 1 − q , və bunlardan daşıyıcı genotipin tezliyi əldə edilə bilər: f (Aa) = 2pq .

Bu düstur bir sıra fərziyyələrə və resessiv əlamətin tezliyinin dəqiq qiymətləndirilməsinə əsaslanır. Ümumiyyətlə, hər hansı real vəziyyət bu fərziyyələrdən müəyyən dərəcədə kənara çıxacaq və təxminlərə müvafiq qeyri-dəqiqliklər daxil edəcək. Əgər resessiv əlamət nadirdirsə, onda onun tezliyini dəqiq qiymətləndirmək çətin olacaq, çünki çox böyük bir nümunə ölçüsü tələb olunacaq.

Dominant və üstünlüklü Redaktə

“Dominant”ın xassəsi bəzən üstünlük anlayışı ilə, “resessiv”in xassəsi isə bəzən zərərli anlayışı ilə qarışdırılır, lakin hadisələr fərqlidir. Dominantlıq heterozigotların fenotipini homozigotların fenotipləri ilə əlaqədar və müxtəlif fenotiplərin faydalı və ya zərərli olma dərəcəsindən asılı olmayaraq təsvir edir. Bir çox genetik xəstəlik allelləri resessiv olduğundan və dominantlıq sözü müsbət məna daşıdığından, dominant fenotipin fitnes baxımından üstün olduğu fərziyyəsi tez-tez edilir. Bu, aşağıda müzakirə edildiyi kimi təmin edilmir, lakin əksər genetik xəstəlik allelləri zərərli və resessivdir, bütün genetik xəstəliklər resessiv deyil.

Buna baxmayaraq, bu qarışıqlıq genetika tarixi boyunca geniş yayılmışdır və bu günə qədər davam edir. Bu qarışıqlığın aradan qaldırılması Hardy-Weinberg prinsipinin nəşri üçün əsas motivlərdən biri idi.

Dominantlığın molekulyar əsası Mendelə məlum deyildi. İndi başa düşülür ki, bir gen lokusu xromosomun müəyyən bir nöqtəsində uzun bir sıra (yüzlərlə minlərlə) əsas və ya dezoksiribonuklein turşusunun (DNT) nukleotidlərini ehtiva edir. Molekulyar biologiyanın mərkəzi dogmasında deyilir ki, "DNT RNT-ni zülal əmələ gətirir", yəni DNT bir RNT surətini yaratmaq üçün transkripsiya edilir və RNT bir zülal yaratmaq üçün tərcümə olunur. Bu prosesdə bir lokusdakı müxtəlif allellər transkripsiya edilə bilər və ya olmaya bilər və transkripsiya edilərsə, bir qədər fərqli versiyalara çevrilə bilər. eyni zülaldan (izoformlar adlanır).Zülallar tez-tez birbaşa və ya dolayısı ilə fenotiplər əmələ gətirən hüceyrədə kimyəvi reaksiyaları kataliz edən fermentlər kimi fəaliyyət göstərir.İstənilən diploid orqanizmdə hər hansı gen lokusunda mövcud olan iki allelin DNT ardıcıllığı eyni ola bilər ( homozigot) və ya fərqli (heterozigot).Gen lokusu DNT ardıcıllığı səviyyəsində heterozigot olsa belə, hər bir allelin əmələ gətirdiyi zülallar eyni ola bilər.Zülal məhsulları arasında hər hansı bir fərq olmadığı halda, heç bir allele deyilə bilməz. dominant olmaq (bax birgə hökmranlıq, yuxarıda). Hər iki zülal məhsulu bir qədər fərqli olsa belə (allozimlər), çox güman ki, onlar ferment fəaliyyətinə görə eyni fenotip yaradırlar və yenə də heç bir allelin dominant olduğunu söyləmək olmaz.

Funksiya itkisi və haplosufficiency Edit

Dominantlıq adətən iki alleldən biri molekulyar səviyyədə qeyri-funksional olduqda, yəni transkripsiya edilmədikdə və ya funksional protein məhsulu istehsal etmədikdə baş verir. Bu, allelin DNT ardıcıllığını dəyişdirən bir mutasiya nəticəsində ola bilər. [ sitat lazımdır ] Qeyri-funksional allel üçün homozigot olan orqanizm zülal məhsulunun olmaması səbəbindən ümumiyyətlə fərqli fenotip göstərəcəkdir. Məsələn, insanlarda və digər orqanizmlərdə albinos fenotipinin piqmentlənməmiş dərisi [16] fərd dəri piqmenti melanini istehsal etmək üçün lazım olan fermentin qeyri-funksional versiyasını kodlayan allel üçün homozigot olduqda baş verir. Alelin resessiv olaraq təsvir edilməsinə imkan verən funksiyanın çatışmazlığı olmadığını başa düşmək vacibdir: bu, heterozigotdakı alternativ allel ilə qarşılıqlı əlaqədir. Üç ümumi qarşılıqlı əlaqə növü mümkündür:

  1. Tipik halda, tək funksional allel homozigotunkinə eyni fenotip yaratmaq üçün kifayət qədər zülal yaradır: buna deyilir. haplosufficiency. Məsələn, fərz edək ki, funksional homozigotda istehsal olunan fermentin standart miqdarı 100%, iki funksional allelin hər biri 50% təşkil edir. Heterozigotdakı tək funksional allel standart fenotipin əmələ gəlməsi üçün kifayət edən standart ferment miqdarının 50%-ni istehsal edir. Əgər heterozigot və funksional allel homozigot eyni fenotiplərə malikdirsə, funksional allel qeyri-funksional allele dominant olur. Bu, albinos gen lokusunda baş verir: heterozigot piqment prekursorunu melaninə çevirmək üçün kifayət qədər ferment istehsal edir və fərd standart piqmentasiyaya malikdir.
  2. Daha az hallarda, tək funksional allelin olması normal olmayan, lakin qeyri-funksional homozigotdan daha az şiddətli fenotip verir. Bu, funksional allel haplo-kafi olmadıqda baş verir. Bu hallara haplo-kafilik və natamam dominantlıq terminləri adətən tətbiq edilir. Aralıq qarşılıqlı təsir, heterozigot genotipin iki homozigot arasında aralıq fenotip meydana gətirdiyi yerdə baş verir. Heterozigotun iki homozigotdan hansına daha çox bənzədiyindən asılı olaraq, bir allelin göstərildiyi deyilir. natamam dominantlıq o biri üzərində. Məsələn, insanlarda Hb gen lokusu qan piqmenti hemoglobini təşkil edən iki qlobin zülalından biri olan Beta zəncir zülalından (HBB) məsuldur. [16] Bir çox insanlar adlanan allel üçün homozigotdur Hb A bəzi insanlar adlanan alternativ alleli daşıyırlar Hb S , ya homozigotlar, ya da heterozigotlar kimi. Hemoqlobin molekulları Hb S /Hb S homozigotlar qırmızı qan hüceyrələrinin morfologiyasını pozan forma dəyişikliyinə məruz qalır və oraq hüceyrəli anemiya adlanan ağır, həyati təhlükəsi olan anemiya formasına səbəb olur. Heterozigot şəxslər Hb A /Hb S bu allel üçün oraq hüceyrə xüsusiyyəti adlanan anemiyanın daha az ağır forması var. Çünki xəstəliyin fenotipi Hb A /Hb S heterozigotlar daha çox oxşardır, lakin eyni deyil Hb A /Hb A homozigot, Hb A allel olduğu deyilir natamam dominantHb S allel.
  3. Nadir hallarda, heterozigotdakı tək funksional allel genin hər hansı funksiyası üçün qeyri-kafi gen məhsulu istehsal edə bilər və fenotip qeyri-funksional allel üçün homozigotunkinə bənzəyir. Bu tamamlandı haploinçatışmazlığı çox qeyri-adidir. Bu hallarda qeyri-funksional allelin funksional allele dominant olduğu deyilir. Bu vəziyyət qeyri-funksional allel standart allel tərəfindən istehsal olunan zülalın düzgün funksiyasına mane olan qüsurlu bir zülal istehsal etdikdə baş verə bilər. Qüsurlu zülalın olması standart zülalda "hakimiyyət təşkil edir" və heterozigotun xəstəlik fenotipi iki qüsurlu allel üçün homozigotun fenotipinə daha çox bənzəyir. "Dominant" termini çox vaxt homozigot fenotipi tədqiq edilməmiş, lakin normal allel ilə heterozigot olduqda fərqli fenotipə səbəb olan qüsurlu allellərə tətbiq edilir. Bu fenomen bir sıra trinukleotidlərin təkrarlanan xəstəliklərində baş verir, bir nümunə Huntington xəstəliyidir. [17]

Dominant-mənfi mutasiyalar Redaktə edin

Bir çox zülal normal olaraq multimer şəklində aktivdir, eyni zülalın çoxsaylı nüsxələrinin məcmusu, əks halda homomultimetrik zülal və ya homooliqomerik zülal kimi tanınır. Əslində, BRENDA ferment verilənlər bazasında [18] 9800 müxtəlif orqanizmdən 83.000 fərqli fermentin əksəriyyəti homoliqomerləri təmsil edir. [19] Zülalın vəhşi tipli versiyası mutant versiya ilə birlikdə mövcud olduqda, qarışıq multimer əmələ gələ bilər. Multimerdəki vəhşi tipli zülalın fəaliyyətini pozan mutant zülala gətirib çıxaran mutasiya dominant-mənfi mutasiyadır.

Dominant-mənfi mutasiya insan somatik hüceyrəsində yarana bilər və mutant hüceyrəyə proliferativ üstünlük təmin edərək onun klonal genişlənməsinə səbəb ola bilər. Məsələn, DNT zədələnməsinə cavab olaraq proqramlaşdırılmış hüceyrə ölümünün (Apoptosis) normal prosesi üçün lazım olan bir gendə dominant-mənfi mutasiya hüceyrəni apoptoza davamlı edə bilər. Bu, həddindən artıq DNT zədəsi mövcud olduqda belə klonun yayılmasına imkan verəcək. Belə dominant-mənfi mutasiyalar şiş bastırıcı gendə baş verir s53. [20] [21] P53 vəhşi tipli zülal normal olaraq dörd proteinli multimer (oligotetramer) şəklində mövcuddur. Dominant-mənfi s53 mutasiyalar bir sıra müxtəlif növ xərçəng və xərçəngdən əvvəlki lezyonlarda (məsələn, beyin şişləri, döş xərçəngi, ağız boşluğunun xərçəngdən əvvəlki lezyonları və ağız xərçəngi) baş verir. [20]

Dominant-mənfi mutasiyalar digər şiş supressor genlərində də baş verir. Məsələn, döş xərçənginə qarşı həssaslığı artıran Ataksiya telenjiektaziyası mutasiyaya uğramış (ATM) genində iki dominant-mənfi mikrob xətti mutasiyası müəyyən edilmişdir. [22] C/EBPα transkripsiya faktorunun dominant mənfi mutasiyaları kəskin miyeloid leykemiyaya səbəb ola bilər. [23] İrsi dominant mənfi mutasiyalar da xərçəngdən başqa xəstəliklərin riskini artıra bilər. Peroksizom proliferatoru ilə aktivləşdirilmiş reseptor qammasında (PPARγ) dominant-mənfi mutasiyalar şiddətli insulin müqaviməti, diabetes mellitus və hipertoniya ilə əlaqələndirilir. [24]

Dominant-mənfi mutasiyalar insanlardan başqa orqanizmlərdə də təsvir edilmişdir. Əslində, hesabat verən ilk araşdırma a mutant protein qarışıq multimerdə vəhşi tipli zülalın normal funksiyasını maneə törədən bakteriofaq T4 quyruq lifi zülalı GP37 ilə idi. [25] P53, ATM, C/EBPα və T4 GP37 bakteriofaqının tədqiqatlarında tam uzunluqlu mutant zülaldan daha çox kəsilmiş zülal istehsal edən mutasiyalar ən güclü dominant-mənfi təsirə malikdir.

İnsanlarda bir çox genetik xüsusiyyətlər və ya xəstəliklər sadəcə olaraq "dominant" və ya "resessiv" olaraq təsnif edilir. Xüsusilə resessiv deyilən xəstəliklərlə, həqiqətən, resessiv genlərin faktoru olan, lakin əsas molekulyar əsası çox sadələşdirə və dominantlığın təbiətinin yanlış anlaşılmasına səbəb ola bilər. Məsələn, resessiv genetik xəstəlik fenilketonuriya (PKU) [26] fenilalanin hidroksilaz fermenti üçün gen lokusunda çoxlu sayda (>60) allelin hər hansı bir nəticəsidir.PAH). [27] Bu allellərin çoxu az və ya heç istehsal etmir PAH, bunun nəticəsində substrat fenilalanin (Phe) və onun metabolik əlavə məhsulları mərkəzi sinir sistemində toplanır və müalicə olunmazsa, ağır əqli qüsurlara səbəb ola bilər.

Bu nüansları göstərmək üçün üç hipotetik PAH alleli arasında qarşılıqlı təsirlərin genotipləri və fenotipik nəticələri aşağıdakı cədvəldə göstərilmişdir: [28]

Standart funksional allel üçün homozigot olan təsirlənməmiş şəxslərdə (AA), PAH fəaliyyət standartdır (100%) və qanda fenilalaninin konsentrasiyası [Phe] təxminən 60 μM (= μmol/L) təşkil edir. Müalicə olunmamış şəxslərdə PKU allellərindən biri üçün homozigot (BB), PAH aktivlik sıfıra yaxındır, [Phe] ondan qırx dəfə standartdır və fərddə PKU təzahür edir.

İçində AB heterozigot, PAH aktivlik standartın yalnız 30%-ni (50%-i deyil) təşkil edir, qan [Phe] iki dəfə yüksəlir və şəxsdə PKU özünü göstərmir. Beləliklə, A allel üçün üstünlük təşkil edir B PKU ilə əlaqədar allel, lakin B allel natamam dominantdır A molekulyar təsirinə görə allelin təyini PAH aktivlik səviyyəsi (0,3% < 30% << 100%). Nəhayət, A allel natamam dominantdır B [Phe] ilə əlaqədar olaraq, 60 μM < 120 μM << 600 μM kimi. Bir daha qeyd edək ki, resessiv allelin daha ifrat [Phe] fenotipi əmələ gətirməsinin dominantlıq məsələsinə aidiyyatı yoxdur.

Üçüncü allel üçün C, a CC homozigot çox az miqdarda istehsal edir PAH fermentin bir qədər yüksəlməsinə səbəb olur.Phe] qanda, hiperfenilalaninemiya adlanan və zehni qüsurla nəticələnməyən bir vəziyyət.

Yəni, hər hansı iki allelin dominantlıq əlaqələri fenotipin hansı aspektinin nəzərdən keçirildiyinə görə dəyişə bilər. Hər hansı bir genotipdə iştirak edən allel qarşılıqlı təsirlərin fenotipik nəticələri haqqında danışmaq, onları dominant və resessiv kateqoriyalara məcbur etməyə çalışmaqdansa, adətən daha faydalıdır.


Almalarda qaralma: Asanlıqla müşahidə olunan fenotipin biokimyəvi əsaslarını araşdırmaq

Bir çox meyvə və tərəvəz kəsildikdə və toxuma havaya məruz qaldıqda qızarır. Bu, polifenol oksidaz fermentinin (PPO, EC 1.14.18.1) endogen substratlarla aktivliyi ilə bağlıdır. Bu laboratoriya təcrübəsində tələbələr müxtəlif alma sortlarından dilimlər hazırlayır və qızartma sürətini qiymətləndirirlər. Onlar alma toxumasının sadə ekstraktı hazırlayır və substrat kimi 3,4-dihidroksi-l-fenilalanin (l-DOPA) istifadə edərək PPO-nun fəaliyyətini ölçürlər. Onlar Bradford Coomassie Blue reagenti ilə ekstraktın zülal konsentrasiyasını təyin edir və PPO-nun xüsusi aktivliyini hesablayırlar. Nəhayət, tələbələr gallik turşusu standart əyrisindən istifadə edərək Folin-Ciocalteau fenol reagenti ilə PPO üçün potensial substratların ümumi konsentrasiyasını ölçürlər. Almaların qəhvəyi rəngə çevrilmə meylini, PPO-nun spesifik fəaliyyətini və potensial substratların konsentrasiyasını müqayisə edərək, onlar qəhvəyiləşmə fenotipinin biokimyəvi əsasını qiymətləndirə bilərlər. Bu təcrübə həftəlik laboratoriya məşğələləri seriyası, intensiv 1 həftəlik laboratoriya layihəsi kimi və ya geniş tələbə tədqiqatının əsası kimi həyata keçirilə bilər. © 2017 Beynəlxalq Biokimya və Molekulyar Biologiya İttifaqı, 46(1):76-82, 2018.

Açar sözlər: Almalarda melanin əmələ gəlir, fenolik metabolitlər polifenol oksidaz.


İçindəkilər

Biopsixososial model ilk dəfə 1977-ci ildə Roçester Universitetindən Corc L. Engel və Con Romano tərəfindən təklif edilmişdir. [1] Biotibbi yanaşmadan fərqli olaraq, Engel hər bir xəstənin öz düşüncələrinə malik olduğunu qəbul edərək daha vahid yanaşmaya çalışmışdır. , hisslər və tarix. [2] [ ilkin olmayan mənbə lazımdır ] Modeli inkişaf etdirərkən Engel bu modeli həm xəstəliklər, həm də psixoloji problemlər üçün tərtib etdi.

Biopsixososial model bioloji amillərin (genetik, biokimyəvi və s.), psixoloji amillərin (əhval, şəxsiyyət, davranış və s.) və sosial amillərin (mədəni, ailə, sosial-iqtisadi, tibbi və s.) kompleks qarşılıqlı təsiri nəticəsində xəstəliyin inkişafını əks etdirir. ). [2] [ ilkin olmayan mənbə lazımdır ] [3] [ ilkin olmayan mənbə lazımdır ] Məsələn, insanın depressiyaya genetik meyli ola bilər, lakin o, işdə və ailə həyatında həddindən artıq stress kimi sosial amillərə və depressiya üçün bu genetik kodu tətikləyən mükəmməllik meylləri kimi psixoloji amillərə malik olmalıdır. Bir insanın bir xəstəliyə genetik meyli ola bilər, ancaq sosial və koqnitiv amillər xəstəliyə səbəb olmalıdır.

Xüsusilə, Engel bədən və ağılın ayrılmasını yenidən təklif edərək tibbi təfəkkürdə inqilab etdi. Ağıl-bədən dualizmi ideyası ən azı Rene Dekarta gedib çıxır, lakin biotibbi yanaşma zamanı unudulub. Engel, biotibbi yanaşmanın qüsurlu olduğunu vurğuladı, çünki tək orqanizm xəstəliyə kömək etmir. [4] Əvəzində fərdi ağıl (psixoloji və sosial faktorlar) xəstəliyin necə yarandığı və necə müalicə edildiyində mühüm rol oynayır. Engel ən təsirli müalicə həllini tapmaq üçün xəstə ilə həkim arasında dialoq təklif edir. [5]

Eynilə, biotibbi modellə təklif olunan materialist və reduksionist fikirlər də qüsurludur, çünki onlar hüceyrə səviyyəsində yoxlanıla bilməz (Engelə görə). [6] Əvəzində, təklif olunan model sosial amillərin xəstəliklərin və davranışların inkişafında rol oynadığına inamı ilə məşhurlaşan Urie Bronfenbrenner kimi keçmiş psixoloqların araşdırmalarına diqqət yetirir. Sadəcə olaraq, Engel Bronfenbrennerin tədqiqatını biopsixososial modelinin sütunu kimi istifadə etdi və bu modeli sağlamlığı sosial, psixoloji və bioloji aspektlərin mərkəzində göstərmək üçün çərçivəyə saldı.

Nəşr edildikdən sonra biopsixososial model 2002-ci ildə Ümumdünya Səhiyyə Təşkilatı tərəfindən Funksiyaların Beynəlxalq Təsnifatı (ICF) üçün əsas kimi qəbul edilmişdir. [7]

Engelin nəşrindən 25 il sonra biopsixososial model hələ də psixoloji model kimi geniş istifadə olunur. Bioloji, psixoloji və sosial kateqoriyalar daha böyük kateqoriyalara genişləndi: konkret olaraq sosial aspekt mənəviyyat və mədəniyyət kimi ideyalar vasitəsilə çox genişləndi. Bir çox psixoloqlar bu modeli tamamilə özlərininki kimi qəbul etməsələr də, o, üç mühüm kateqoriyanı bir-birinə bağladığı üçün tanınır. [8] Bütün aspektlər vəziyyətə aid olmasa belə, insanın düşüncələrini təşkil etmək üçün biopsixososial modeldən geniş istifadə olunur. Bu, insanın problemlərinin hamısının bir-birinə bağlı olduğunu göstərir və onlar əvvəllər təsəvvür ediləndən daha mürəkkəb ola bilər.

Əvvəlcə biopsixososial modeli inkişaf etdirən George L. Engel çox vaxt modellə əlaqəli əsas nəzəriyyəçi hesab olunur. Engel bu modeldən o dövrün daha asan istifadə edilən biotibbi modelinə alternativ təklif etmək üçün istifadə etdi. Engel hiss etdi ki, biopsixososial model həkimlərə xəstələrin öz xəstəlikləri və əzabları haqqında subyektiv baxışlarını daha yaxşı başa düşməyə imkan verir. [8]

Engel biopsixososial modeli ilk dəfə təklif edəndə bu, sağlamlıq və xəstəliyi daha yaxşı başa düşmək məqsədi ilə idi. Bu proqram hələ də doğru olsa da, model sağlamlıq, tibb və inkişaf kimi mövzulara aiddir. Əvvəla, Engelin təklif etdiyi kimi, bu, həkimlərə bütün xəstəni daha yaxşı başa düşməyə kömək edir. Yalnız fizioloji və tibbi aspektləri deyil, həm də psixoloji və sosioloji rifahı nəzərə alaraq. [8] Bundan əlavə, bu model sağlamlıq psixologiyası ilə sıx bağlıdır. Sağlamlıq psixologiyası biologiya, psixologiya, davranış və sosial amillərin sağlamlıq və xəstəliyə qarşılıqlı təsirlərini araşdırır.

Sağlamlıq və tibbdə biopsixososial modelin tətbiqi ağrı ilə əlaqədardır, belə ki, insanın sağlamlığından kənar bir neçə amil onların ağrı qavrayışına təsir göstərə bilər. Məsələn, 2019-cu ildə aparılan bir araşdırma, əməliyyatdan sonrakı çiyin ağrısının artması ilə genetik və biopsixososial faktorları əlaqələndirdi. [9] Biopsixososial amillər və ağrı arasındakı əlaqəni modelləşdirmək və daha da araşdırmaq üçün gələcək tədqiqatlara ehtiyac var. [10]

Bu modelin inkişaf tətbiqləri eyni dərəcədə aktualdır. İnkişaf psixologiyasına biopsixososial modelin tətbiqinin xüsusi üstünlüyü ondan ibarətdir ki, o, təbiətlə tərbiyə mübahisəsi arasında kəsişməyə imkan verir. Bu model inkişaf psixoloqlarına həm irsi, həm də psixososial amillərin fərdlərin inkişafı üzərində qarşılıqlı təsiri üçün nəzəri əsas verir. [8]

Biopsixososial modelə qarşı bir sıra tənqidlər olub. [11] [12] [13] Benninq modelə qarşı arqumentləri ümumiləşdirdi, o cümlədən onun fəlsəfi uyğunluqdan məhrum olması, xəstələrin subyektiv təcrübəsinə laqeyd olması, Engelin onun kökündə olduğunu iddia etdiyi ümumi sistem nəzəriyyəsinə xəyanət etməsi və onun yaratdığı bio, psixo və ya sosial üç sahədən hər hansı birinin üstünlüyünə və ya az təmsil olunmasına qarşı heç bir təminat təmin etməyən intizamsız eklektizm. [6] Bu tənqidlərin bir çoxu son illərdə ünvanlanmışdır. For example, the BPS-Pathways model describes how it is possible to conceptually separate, define, and measure biological, psychological, and social factors, and thereby seek detailed interrelationships among these factors. [14]


Biochem 430H – Biochemistry Writing Seminar

This course is the upper-division requirement for BMB majors and focuses on further development of communication skills you will need regardless of your career path after graduation. To be an effective scientific communicator, you need to continue to hone your skills in three dimensions: message (content), presenter (speaker/writer), and audience (reader/listener). Thus, each section of this course will provide support for your continued improvement as a writer/speaker (presenter) and as a reader/listener (audience) using a specific topic (content) in biochemistry and molecular biology. Fulfills Junior Year Writing requirement. This class is open to Biochemistry & Molecular Biology majors only. Prerequisites: Completion of the CW General Education requirements and BIOCHEM 423.

Resources for students enrolled in Biochem 430H:


The Biological Basis of Aggression

One need only pick up the daily newspaper to see how serious a problem violence is in today’s society. Although the incidence of violent behavior in the US has fallen significantly in the past few years, there is still about an 80% chance that a person will be the victim of a violent crime during his or her lifetime. Even more troubling is the trend of increasing violence among the very young. After each school shooting, there is a media blitz of experts searching to explain how and why troubled teens sometimes turn to violence. Much of what they say is the result of research on the psychobiology of aggression, a field that has recently experienced many breakthroughs in identifying correlates of violent behavior. Some researchers claim that we are coming closer to predicting from a brain scan or a blood test whether a person is at risk for committing an act of violence. Ethical complications aside, a closer look at the neurobiology of aggression shows why we are unlikely to find a conclusive test for potential violent behavior. While there are many biological factors associated with aggression, their predictive value remains still quite low.

The first hurdle in researching aggression is how to define it. It is an easier task with animals, who tend to display stereotyped patterns of violence such as killing to gain food or territory. With humans and non-human primates, classifying aggression becomes more difficult because there is complication of intent. Punishment, for example, represents an especially gray area. Should spanking be considered an aggressive act? What about capital punishment? Indeed, almost all acts we consider aggressive have been socially sanctioned by some cultures over the years. To simplify matters, many psychologists and ethologists find it useful to classify aggressive behavior into one of three main categories: (1) predatory aggression, which refers to stalking and killing of other species, (2) social aggression, which is unprovoked aggression that is directed an members of the same species for purposes of establishing dominance, and (3) defensive aggression, which refers to attacks delivered when an animal is cornered by a threatening aggressor. There is evidence from animal studies that suggests the different types of aggression are controlled by different subsets of brain structures within the limbic system, including the amygdala, the septum, and the hypothalamus (figure 1). For example, in the rat, lesions of the lateral septum decrease social aggression but increase predatory aggression, suggesting that neural substrates for offensive and defense aggression are intertwined but separate.

Is it in the Genes?
One of the earliest attempts to link genetics and violent behavior occurred during the 1960s, when researchers thought they had discovered a propensity for violence in men born with an extra Y chromosome. Although the studies attracted a lot of attention at the time, further examination of XYY males revealed that they did not display any particularly violent tendencies. Furthermore, XYY males are extremely rare, and thus the syndrome could not possibly explain the frequency and prevalence of violent behavior around the globe. Scientists agree that there is probably a genetic component to aggression because violent behavior tends to run in families. However, with a complex behavior like aggression, it is especially difficult to separate genetic and environmental contributions. Most likely it is possible to inherit a predisposition to violence, but psychologists also stress that modeling aggressive behavior in the home is the surest method for propagating violence.

A large body of research implicates the amygdala as a key brain structure for mediating violence. One of the first indications that the amygdala might be important for fear and aggression came from Kluver and Bucy’s 1939 descriptions of monkeys who had their temporal lobes removed. They noted that the animals were remarkably tame and showed little fear. Later research indicated that docile behavior associated with Kluver-Bucy syndrome is likely mediated by the amygdala, as selective removal of that structure produced similar effects on fear and aggression. It is also possible to increase aggression through modulation of the amygdala. In animals, electrical stimulation of the amgydala augments all types of aggressive behavior, and there is evidence for a similar reaction in humans. Sniper Charles Whitman, who killed several people from the University Tower at Texas, left a note behind that begged people to examine his brain for possible dysfunction. His autopsy revealed he had a tumor pressing into his amygdala.

“Sniper Charles Whitman, who killed several people from the University Tower at Texas, left a note behind that begged people to examine his brain for possible dysfunction. His autopsy revealed he had a tumor pressing into his amygdala.”

Hormones and Serotonin
Testosterone is another attractive candidate for mediating aggression because males in of all ages, races and cultures are more physically aggressive than their female counterparts. In animals, testosterone is linked to social aggression. Reducing testosterone in the alpha male by castrating him eliminates his dominant social status, and restoring testosterone through injection causes him to regain his social status. However, administering testosterone to males with less social status does not usually allow them to take over the alpha male position, indicating that there is not a direct relationship between testosterone and position in the dominance hierarchy. There is some evidence in humans that high testosterone males are more likely to be socially aggressive, but no evidence that they are necessarily more violent. Often they are successful in professions that thrive on competition, such as successful leading of a company, running for president, or pursuing a sports career. Also, a few psychologists have suggested that females are not necessarily less aggressive than males rather, they display a different kind of aggression. Females are more likely to show non-violent types of aggression such as ostracizing their peers or spreading false rumors with the intent to cause pain. Thus, while there does seem to be a connection between testosterone and physical aggression, a person’s testosterone level will not necessarily be a good predictor of aggressive behavior.

Several lines of converging evidence indicate that the neurotransmitter serotonin plays a key role in mediating aggressive and violent behavior. Mice with a selective knockout of the serotonin 1B receptor show an increase in aggression. Similarly, depleting serotonin levels in vervet monkeys increases their aggressive behavior, whereas augmenting serotonin levels reduces aggression and increases peaceable interactions like grooming. Serotonin has also been implicated in human aggression. For example, pharmacological interventions that augment serotonergic efficacy have been shown to reduce hostile sentiment and violent outbursts in aggressive psychiatric patients. Also, people with a history of impulsively violent behavior, such as arsonists, violent criminals, and people who die by violent methods of suicide show low levels of the serotonin in their cerebral spinal fluid. These findings represent an interesting correlation, but it is important to remember that the direction of effect is unclear. It may be that aggressive behavior induces low serotonin levels in the cerebral spinal fluid rather than vice versa.

Measures of brain functioning such as the EEG have long suggested that violent criminals have impaired neurological processes, but the recent advancement of neuroimaging techniques has allowed researchers to examine violent offenders’ brains in more detail. Adrian Raine and colleagues have conducted the largest and most thorough study to date, in which they used positron emission tomography (commonly called a PET scan) to compare brain activity in 41 convicted violent offenders to activity in 41 age matched control subjects. They found that the people convicted of murder had reduced activity in the prefrontal cortex and increased activity in subcortical regions such as the thalamus. This finding fits nicely with previous research showing that the damage to the prefrontal cortex impairs decision making and increasing impulsive behavior. Indeed, Raine’s work is perhaps the best evidence yet that impaired brain functioning may underlie some types of violent aggression. However, it is important to remember that his subjects lie at the extreme end of a spectrum and may not be typical of most aggressors. Also, there are plenty of examples of people with prefrontal cortex damage who do not commit violent acts, so PET scans cannot be used to ferret out potential murders.

Reducing Violent Behavior
Researchers have been successful in identifying biological factors associated with aggression but have had less luck figuring out how these factors might contribute to pathological aggression and violence. At this point, there is no neurological marker to identify a person at risk for violent behavior, and it seems unlikely that a definitive test will ever exist. As the example of high testosterone males illustrates, aggression can often be channeled into healthy and beneficial behaviors. Thus it seems the best road to reducing dangerous kinds of aggression is learning more about the factors that shape aggressive behavior. Many people point to the media as a key instigator of violence, citing statistics about the thousands of dramatized murders American children watch on television each year, and there is some evidence to support this idea. However, television cannot possibly be the sole mediator of violent behavior. Toronto receives the same television programming as Chicago but the crime rate in the Canadian city is not even a tenth of the American one. The hard truth about pathological aggression is that it does tend to propagate through families, and once started, the cycle can be very difficult to break. Research on the neurobiology of aggression has already provided some valuable clues about possible targets for biological intervention, but there is no quick fix. The good news is that scientists in the fields of psychology, sociology and biology are increasingly aware of their mutual interest in this topic. Each brings a piece of the puzzle to the table, and their unique combination offers our best hope for understanding the complex behavior of pathological aggression.

İstinadlar:
Fuller, RW, “The influence of fluoexetine on aggressive behavior.” Neyropsixofarmakologiya, 14: 77-81, 1996.

Mann, JJ. “Role of the serotonergic system in the pathogenesis of major depression and suicidal behavior,”Neyropsixofarmakologiya, 21 (2): 99S-105S, 1999.

Raine, A., Buchsbaum, M., LaCasse, L., “Brain abnormalities in murders indicated by positron emission tomography,” Bioloji Psixiatriya, 42: 495-508, 1997.

Virkkunen, M, Rawlings, R., Tokola, R., Poland, RE, Guidotti, A. Nemoff, D. Bisette, G., Kalogeras, K., Karonen, SL, Linnoila, M. “CSF Biochemistries, glucose metabolism, and diurnal activity rhythms in alcoholic, violent offenders, fire setters, and healthy volunteers,” Arch of General Psychiatry, 51: 20-27, 1994.