Interacțiuni Nonalelice

Modificarea raportului mendelian de segregare poate fi datorat nu numai interacţiunilor dintre genele alele ci şi interacţiunii dintre genele nealele. Acestea sunt gene plasate fie în loci diferiţi, pe acelaşi cromosom, fie pe cromosomi diferiţi, neomologi, ele afectând acelaşi caracter.

Uneori, în urma interacţiunii dintre genele nealele, se modifică felurile fenotipurilor nu însă şi numarul acestora, astfel că, aparent, raportul de segregare nu se modifică.

1. Păstrarea raportului de segregare şi apariţia unui fenotip nou

Unul dintre primele exemple prin care s-a constatat că două perechi de gene nealele interacţionează pentru a determina un singur caracter, a fost adus de Bateson şi Punnett, care au studiat determinismul formei crestei la găini în care intervin perechile de gene Rr şi Pp :

1 Rasa Leghorn, prezintă creasta simplă, caracter recesiv cu genotipul rrpp ;

2 Rasa Brahmas, prezintă creasta de tip mazare, caracter dominant asupra tipului simplu, indivizii având genotipul rrPP ;

3 Rasa Wyandotte, prezintă creasta de tip trandafir, caracter deasemenea dominant asupra tipului simplu, determinat de genotipul RRpp (Fig. 1, Tabelul 1).

Acest raport de segregare (9 : 3 : 3 : 1) este tipic pentru o dihibridare, însă în acest caz cele două perechi de gene nu determină perechi diferite de gene ci un acelaşi caracter- forma crestei.

In urma interacţiunii dintre cele 2 gene nealele rezultă un fenotip nou, iar din interacţiunea dintre o genă dominantă şi una recesivă apar alte 2 fenotipuri. In acest caz, interacţiunea dintre cele două gene nealele nu modifică raportul de segregare ci determină apariţia unui fenotip nou, diferit de cel al genitorilor.

2. Modificarea raportului de segregare

In determinismul culorii blănii la rozatoare intervine un număr mare de gene care codifică sinteza pigmenţilor melaninici, puritatea culorilor, intensitatea acestora, distibuţia zonală a pigmentului în blana animalelor etc.

In acest caz este vorba despre un singur caracter care este determinat de interacţiunea mai multor gene nealele. Studiile efectuate asupra determinismului genetic al acestui caracter (culoarea blănii la rozatoare), au permis identificarea mai multor perechi de gene notate cu diferite simboluri:

1 Perechea de gene alele C, c determină prezenţa sau absenţa pigmentului în blană. Constituţia genetică CC sau Cc condiţionează sinteza pigmentului : fie melanina ce determină culoarea neagră sau brun-inchis a blănii, fie feomelanina, pigmentul ce determină culoarea galbenă. Constituţia genetică homozigotă cc condiţionează absenţa totală a pigmentului, în acest caz animalele fiind albinotice ;

2 Perechea de gene A, a- determină combinaţia de pigmenţi în blana rozătoarelor : gena A asigură culoarea agouti – de tip salbatic (culoare ce rezulta din combinarea a 2 culori negru si galben sau negru si brun) care permite camuflarea animalelor în condiţii normale de mediu. Constituţia genetică de tip aa caracterizează animalele cu blana de o singură culoare (non-agouti) ;

3 perechea de gene B, b – determină apariţia culorii negre (constituţia genetică BB sau Bb) sau a celei brune (genotipul bb) ;

4 perechea de gene D,d este implicată în intensitatea culorii blănii : gena D asigură o intensitate mai mare a culorii (în ambele combinaţii DD sau Dd) în timp ce gena d (exclusiv în stare homozigotă , dd) determină diluarea culorii generale ;

5 perechea de gene S, s condiţionează distribuţia regională a pigmentului în blana animalului. Gena S – determină o distribuţie uniformă, iar alela sa în stare homozigotă (ss) asigură apariţia petelor de culoare.

Diversitatea culorii blănii la animalele rozatoare, dar şi la alte tipuri de organisme, se bazează pe realizarea unor combinaţii diverse ale acestor gene sau chiar a altor gene ce pot interveni în determinarea pigmentaţiei. Incrucişarea între animale cu fenotipuri diferite poate duce la apariţia unor descendenţi cu aspect diferit datorită realizarii de combinaţii variate între genele nealele implicate în determinismul genetic al culorii blănii.