Målretning mod skadelige dominante alleler:Strategier for genetisk udvælgelse

Comstock/Stockbyte/Getty Images

Genetikere sigter efter at forstå, hvordan dominante og recessive alleler former egenskaber, især dem, der kan føre til sygdom eller kroniske tilstande såsom seglcelleanæmi. Mens recessive alleler ofte er synderne bag sådanne lidelser, kan dominante alleler også udgøre risici for en befolkning og kan naturligt selekteres imod.

Genetiske grundlag

De fleste individer arver to kopier af hvert gen - en fra hver forælder. Disse kopier, kaldet alleler, betegnes typisk med et enkelt bogstav:store bogstaver for dominant, små bogstaver for recessive. Den udtrykte fænotype afhænger af kombinationen af ​​alleler til stede. For eksempel, hvis lilla blomsterfarve (P) er dominerende over hvid (p), vil en plante med genotyperne PP, Pp eller pP vise lilla blomster, mens kun pp-planter vil vise hvide.

Selektivt pres på egenskaber

At eliminere en dominant allel er ofte mere ligetil end at fjerne en recessiv, fordi den dominerende egenskab er synligt udtrykt. Inden for gartneri kunne en gartner, der ønsker at fjerne lilla blomster, udelukkende avle de hvidblomstrende planter (pp) og derved fjerne den dominerende allel fra genpuljen. Omvendt, hvis målet var at fjerne hvide blomster, kunne forædling målrettes mod lilla planter og samtidig tillade hvidblomstrende individer at fortsætte, hvilket viser, at selektionsdynamikken er forskellig mellem dominerende og recessive egenskaber.

Gain-of-Function Dominant Alleler

En klasse af skadelige dominante alleler er gain-of-function-typen, som giver organismen et unormalt træk, som normalt ikke ville forekomme. Hos planter kan en normalt hvidblomstret art udvise lilla på grund af en sådan allel. Hos mennesker er FGFR3-genmutationen, der er ansvarlig for achondroplasi (en almindelig form for dværgvækst), et eksempel på dette fænomen, da det ændrede protein standser knoglevæksten for tidligt.

Dominant-negative alleler

Dominant-negative alleler forstyrrer funktionen af normale proteiner og forringer derved cellulære processer. For eksempel kan en mutant version af p53-tumorsuppressionsproteinet hæmme andre proteiner, der regulerer cellevækst, hvilket fører til ukontrolleret spredning og kræft. Fordi virkningerne af disse alleler måske først viser sig senere i livet og måske ikke er udefrakommende tydelige, kan naturlig udvælgelse mod dem være udfordrende.

Forståelse af disse mekanismer hjælper forskerne med at forudsige, hvilke alleler der sandsynligvis vil blive renset fra populationer og informerer om avlsstrategier, medicinsk genetik og bevaringsbiologi.