Открыть сервисСервис

Доминант (биология)

Доминант — в генетике аллель гена, фенотипическое проявление которого определяет признак гетерозиготного организма, подавляя проявление рецессивного аллеля. Термин введён австрийским ботаником Карлом Корренсом в 1900 году на основе работ Грегора Менделя. Доминантность — относительное свойство: один и тот же аллель может быть доминантным по отношению к одному рецессивному аллелю и рецессивным по отношению к другому.

Менделевское доминирование

Основные закономерности доминирования были описаны Грегором Менделем в 1865 году на опытах с горохом. При скрещивании гомозиготных особей с противоположными признаками (например, с высоким и низким стеблем) все особи первого поколения (F1) проявляли признак одного из родителей. При скрещивании между собой особей F2 признак расщеплялся в отношении 3:1 — три четверти особей имели доминантный фенотип, одна четверть — рецессивный.

Классическое менделевское доминирование предполагает, что гетерозигота (Aa) по фенотипу неотличима от гомозиготного доминанта (AA). Однако в реальности взаимоотношения аллелей значительно разнообразнее.

Виды доминирования

ТипОписаниеФенотип гетерозиготы
Полное доминированиеАллель A полностью подавляет aКак у AA
Неполное (неполное доминирование)Доминантный аллель проявляется сильнее, но не полностьюПромежуточный между AA и aa
КодоминированиеОба аллеля проявляются одновременноОдновременное выражение обоих признаков
Дозовый эффектФенотип зависит от числа копий доминантного аллеляСтепень проявления признака

Пример неполного доминирования — окраска цветков гибискуса: скрещивание красных и белых цветков даёт розовое потомство. Пример кодоминирования — группа крови AB у человека, где аллели IA и IB гена I определяют одновременное присутствие антигенов A и B на поверхности эритроцитов.

Молекулярные механизмы

Доминантность на молекулярном уровне определяется характером действия белка, кодируемого аллелем. Доминантный аллель часто кодирует функциональный белок, продукт которого достаточен для проявления признака даже в одной копии (например, фермент, катализирующий синтез пигмента). Рецессивный аллель, как правило, является «недееспособным» — он несёт мутацию, приводящую к синтезу неактивного белка или к его отсутствию.

В ряде случаев доминантность обусловлена «эффектом дикого типа»: нормальный аллель маскирует проявление мутантного. Однако существуют и обратные ситуации — так называемые доминантные негативные мутации, когда продукт изменённого аллеля нарушает функцию нормального белка, даже если он присутствует в гомозиготном состоянии по нормальному аллелю.

Доминантность у человека

Ряд генетических признаков и заболеваний человека наследуется по доминантному типу:

  • Брахидактилия (укорочение пальцев) — аутосомно-доминантное наследование.
  • Полидактилия (лишние пальцы) — аутосомно-доминантное наследование.
  • Хантингтонова болезнь — аутосомно-доминантное нейродегенеративное заболевание, обусловленное мутацией гена HTT на 4-й хромосоме.
  • Множественный семейный аденоматозный полипоз — предрасположенность к раку кишечника.

При аутосомно-доминантном наследовании заболевание передаётся от одного из родителей, и каждый ребёнок имеет 50-процентный шанс его унаследовать. Заболевание проявляется в каждом поколении, без «проскоков».

Доминантность и эволюция

Доминантность формируется в ходе эволюции. По теории Дж. Б. С. Холдейна, рецессивные аллели в гетерозиготном состоянии часто оказываются «скрытыми» от естественного отбора, что позволяет накапливать генетическое разнообразие в популяции. Доминантные вредные мутации, напротив, быстро отбираются, поскольку проявляются фенотипически уже в гетерозиготе.

Понятие доминантности имеет важное прикладное значение в селекции, медицинской генетике и геномике, позволяя прогнозировать расщепление признаков при разведении и оценивать риски наследственных заболеваний.

Историческая справка

Грегор Мендель опубликовал результаты своих опытов в 1866 году, но работы были практически не замечены научным сообществом. В 1900 году Карл Корренс, Эрих Чермак и Гуго де Фриз независимо переоткрыли законы Менделя. Корренс ввёл термины «доминантность» и «рецессивность» для описания поведения аллелей в гибридах. В 1902–1903 годах Уильям Бейтсон и Реджиналд Паннетт связали менделевские закономерности с хромосомной теорией наследственности.

Источники:

  • Мендель Г. «Опыты о гибридных растениях» (1866)
  • Корренс К. Работы по генетике растений (1900)
  • Стёртевант А. «История генетики» (1965)
  • Айала Ф., Кайгер Дж. «Современная генетика» (пер. с англ.)
  • Пирс Б. «Генетика: молекулярный подход» (пер. с англ.)
Заметили ошибку или не согласны с информацией в статье? Напишите нам support@bfometr.ru