Egy újabb fejezettel gazdagodik a genetikai ismereteink bővítését célzó sorozatunk, szintén Henn László tollából. Köszönjük neki!

Kétgénes öröklődés

A múltkor áttekinthettük, hogy milyen törvényszerűségek szerint öröklődik egy jelleg (példa a red cherry piros színe volt), hogyha egy gén határozza meg azt. Valójában viszont egy jelleg kialakításában általában több gén vesz rész. Most az egyszerűség kedvéért olyan példát hozok fel, ahol a jelleg kialakításáért két gén felelős. A példa ezúttal is N. heteropoda lesz. Tényleg ennek van magyar neve? (Angolul közönséges garnélának nevezik.)
Szóval ismeretes, hogy ennek a kis jószágnak piros (red cherry) és sárga változata (yellow fire) is van. Ez múltkori példán keresztül feltételeztük, hogy ez domináns-recesszív módon öröklődik, a vad, barnás színért felelős allél dominál a piros szín allélja felett. Gondolom, néhányan tapasztalatból tudjátok, hogy a sárga szín is hasonlóan öröklődik.

Első kérdés: Vajon a piros és sárga szín öröklődéséért felelős allélok egy gén, vagy két különböző gén alléljai-e?

Ezt a kérdést a genetikában egy nagyon egyszerű kísérlettel szokták megválaszolni, aminek a neve komplementációs teszt. A lényege az, hogy a két, vad típustól eltérő, recesszív allélra homozigóta egyedet (tiszta vonalú) összekereszteznek. Most tehát egy tiszta vonalú piros és sárga garnélát. Ha a két különböző színért felelős allél ugyanahhoz a génhez tartozik, nem jöhet létre vad típus, hiszen mivel a szülők csak mutáns allélokat hordoztak, nem volt vad (barna színt okozó) allél a rendszerben. Ilyenkor, nem tudom, milyen színű garnélák születnének, de hogy nem vad típusúak, az biztos.

Én ugyan csak leírásokból tudom, hogy a red cherryket nem szabad együtt tartani yellow fire-ökkel, mert vad változatok lesznek belőle. Ez tökéletesen bizonyítja, hogy a piros és sárga szín meghatározásáért felelős allélok nem egy génhez tartoznak.

Hogyan lehetséges ez?

Tegyük fel, hogy a piros színt „a” gén „a1” allélja határozza meg, amely recesszív a barna szín vad, „a2” alléljával szemben (a2>a1). Ehhez hasonlóan a sárga szín „b” génjénél, a sárga „b1” recesszív a vad „b2”-vel szemben (b2>b1). A piros szülő genotípusa tehát: a1/a1 (mivel piros); b2/b2(mivel nem sárga, és tisztavonalú). A sárga szülő genotípusa: a2/a2 (mivel nem piros, és tisztavonalú), b1/b1 (mivel sárga). Az első utódnemzedék, bármily hihetetlen is, de vad színű lesz, ráadásul egyféle genotípusú. Az „a” génre nézve a piros szülőtől, csaka1 allélt kaphatnak, a sárgától meg csak a2-t.A „b” génre pirostól csak a2-t, a sárgától meg csak b1-et. Így minden utód a1/a2, b1/b2 genotípusú lesz. Mivel mindkét génnél recesszív az élénk színt okozó allél, viszont jelen van a domináns vad színt okozó allél, minden utód barnás színű lesz. A szülők kétféle színváltozata (piros és sárga) mutációja komplentálja, tehát kiegészíti egymást.

A következő kérdés, az hogy milyen garnélákat várhatunk a következő (F2) generációban?

Ez már kicsit bonyolultabb lesz, mint múltkor, hiszen a F1 állatok négyféle ivarsejtet tudnak létrehozni. (Az ivarsejtekben minden génnek csak egy allélja van jelen!) Ezek lehetnek:
– a1;b1
– a1;b2
– a2;b1
– a2;b2
A négyféle ivarsejtnek elméletileg 16 féle kombinációja lehetséges, amit következő táblázat mutat:

Látható, hogy csupán egy kombinációban kaptunk olyan utódot, ahol mindkét gén homozigóta a recesszív allélra. Én ezt ?-lel jelöltem, mert nem tudom, hogyan nézhet ki az ilyen állat. Ha valakinek van tapasztalata, az megírhatná! Lehet pl. narancssárga? De az is lehet, hogy ez a Sakura? Egyébként pedig az is könnyen előfordulhat, hogy az ilyen utód életképtelen.
Három olyat találunk, ahol csak az „a” volt homozigóta a1 allélra, ezek piros színűek, és három olyat, ahol a „b” gén volt homozigóta b1 allélra, ezek pedig sárga színűek.

A kétgénes öröklődésnek ez egy viszonylag könnyű esete. Azonban meg kell említenem, hogy ennél vannak sokkal komplikáltabbak is.
A kétgénes öröklésmenet ezen formájának van néhány feltétele:

  1.  Mindkét gén domináns-recesszív öröklésmenetet mutasson.
  2. A két gén kifejeződése független legyen. Képzeljük el, mennyivel bonyolódik a helyzet, ha mondjuk „b” gén csak akkor tud kifejeződni normálisan, ha „a” gén nem mutáns…
  3. A két gén különböző kromoszómán van. Ha ugyanazon a kromoszómán lennének, ráadásul egymáshoz közel, akkor együtt öröklődnének, ilyen szempontból egy génnek lehetne őket tekinteni…
  4.  A gének ne legyenek ivari (X, Y) kromoszómán. Értelemszerűen ez is megbonyolítaná a dolgot.