Hvordan kromosomer og alleler interagerer:Forståelse af deres biologiske forbindelse

Jupiterimages/Photos.com/Getty Images

Deoxyribonukleinsyre (DNA) er det molekyle, der lagrer genetisk information i alle levende organismer. Denne kode er organiseret i lange strenge kaldet kromosomer, hver lavet af DNA viklet omkring proteiner kaldet histoner.

Hos seksuelt reproducerende arter besidder organismer typisk et fast antal kromosompar, hvor et medlem af hvert par er arvet fra hver forælder. En allel refererer til en specifik version af et gen placeret på en bestemt position – dets locus – på et kromosom.

Læs mere om DNA-struktur, funktion og vigtighed her .

DNA-struktur

DNA er en polymer af gentagne sukker-phosphat-rygrad, med en af fire nukleotidbaser – adenin, thymin, cytosin eller guanin – knyttet til hvert sukker. Rækkefølgen af disse baser koder for den genetiske besked.

De fleste organismers kromosomer består af to komplementære tråde, der danner en dobbelt helix. Baseparringsreglerne (A↔T, C↔G) tillader hver streng at diktere rækkefølgen af ​​dens partner. Cellulært maskineri læser denne sekvens for at syntetisere proteiner, der driver udvikling, metabolisme og fysiologi.

Kromosomer

Kromosomproteiner, kaldet histoner, komprimerer DNA-spiralen, hvilket gør det muligt for et menneskeligt genom - cirka 6 fod langt, hvis det strækkes - at passe ind i en cellekerne. Mennesker bærer 23 par kromosomer; det ene sæt stammer fra moderen og det andet fra faderen.

Et enkelt (haploid) sæt kromosomer findes i hver gamet. Under befrugtningen arver embryonet et diploid sæt. Efterfølgende mitotiske opdelinger replikerer hele det diploide komplement, så hver dattercelle modtager en fuld kopi.

Læs mere om, hvad et kromosom er her .

Gener, Loci og Alleler

Gener er funktionelle segmenter spredt langs kromosomer; hvert gen optager et særskilt locus, der kan identificeres ved dets basepar-koordinater fra kromosomets start. I diploide organismer indeholder et kromosompar to tilsvarende gener - alleler - der kan være identiske (homozygote) eller forskellige i basesekvens (heterozygote).

Hver forælder bidrager med en allel pr. gen. Komplekse træk opstår ofte fra interaktioner mellem flere gener, hvilket gør allelforhold indviklede.

Dominante og recessive alleler

Når begge alleler for en egenskab er de samme (homozygote), bestemmes fænotypen udelukkende af denne allel. I heterozygote par kan den ene allel dominere, hvilket maskerer virkningen af ​​den anden. Et recessivt træk manifesterer sig kun, når et individ er homozygot for den recessive allel.

For eksempel, i en blomst, hvor rødt pigment er dominerende, vil planten vise rødt, medmindre den helt mangler en rød allel. Mutationer – ændringer i basesekvenser – kan ændre allelfunktion, drive evolution eller, hvis det er skadeligt, forårsage sygdom.