Mnoho z nás slyšelo o dominantních a recesivních genech – některých řetězcích nukleotidů skrytých v našem genomu, které jsou zodpovědné za dědičné vlastnosti. Jak na sebe vzájemně působí? Co je to dominance a jak k ní dochází? Proč nejsou recesivní alely vždy potlačeny dominantními? Tyto otázky zaměstnávají vědce od objevu genů.
Historie výzkumu
Interakce alel byla vždy předmětem velkého zájmu genetiků. V průběhu výzkumu bylo zjištěno, že existují různé typy genových interakcí - úplná dominance, overdominance, mnohonásobný alelismus, neúplná dominance a kodominance.
Právě nazývaný otec moderní genetiky Gregor Mendel byl první, kdo se začal zajímat o zákony přenosu dědičných vlastností. V průběhu svých slavných pokusů o hybridizaci rostlin hrachu si Mendel všiml, že křížení žlutého a zeleného hrášku nevedlo k přechodnému znaku. Zaprvégenerace byl všechen hrách žlutý. Sám Mendel pak nedokázal vysvětlit výsledky svého brilantního experimentu. Teoretický základ se objevil mnohem později, po oživení zájmu o genetiku a objevu elementární jednotky dědičnosti – genu. Záleží na něm barva hrášku, tvar nosu, barva očí, výška, přítomnost dědičných chorob u lidí.
Vraťme se k Mendelovu experimentu. Gen A je zodpovědný za žlutou barvu hrášku a gen a za zelenou barvu. Při křížení dvou různých čistých čar bude rozdělení následující:
R: AA x aa
F1: Aa Aa Aa Aa
Přestože v genotypu všech výsledných rostlin byl gen pro žlutou i zelenou, nakonec se objevila pouze žlutá. Jinými slovy, dominantní rys zcela přehlušil toho recesistického. Stejně tak se dědil tvar hrachu – převládal hladký nad vrásčitým. Právě tento příklad ukazuje úplnou dominanci genů - potlačení recesivního znaku dominantním znakem v přítomnosti obou z nich v genotypu.
Příklady naprosté dominance
Křížení rostlin různých barev není jedinou oblastí, kde se objevuje úplná dominance. Příklady tohoto typu interakce lze také uvést z oblasti lidské genetiky: pokud jeden z rodičů má hnědé oči, druhý má modré oči a oba jsou homozygoti pro tyto vlastnosti, pak všechny děti budou mít hnědé oči.
Podobně přítomnost Rh faktoru, polydaktylie,pihy, tmavá barva vlasů. Všechny tyto rysy jsou dominantní a nedovolí, aby se objevil recesivní fenotyp.
Úplná dominance má velký význam při dědičnosti genetických chorob. Většina z nich (Tay-Sachsova choroba, Urbach-Witeova choroba, Guntherova choroba) se dědí autozomálně recesivním způsobem, to znamená, že pokud genotyp obsahuje normální (dominantní) gen, mutantní alela se neprojeví.
O neúplné dominanci
Neúplná dominance je jedním z typů genové interakce, který se v přírodě často vyskytuje. Při ní není recesivní alela zcela potlačena dominantní a ve fenotypu se objevuje nový, intermediární znak. Pozoruhodným příkladem neúplné dominance je zbarvení vesmírných květů. Pokud zkřížíte červenou rostlinu s bílou, pak v první generaci bude rozdělení fenotypu následující: 1 (AA): 2 (Aa): 1 (aa). To znamená, že jeden květ bude červený, jeden bílý a dva růžové. Posledně jmenované jsou příkladem neúplné dominance, protože dominantní rys, červená, zcela nepotlačil recesivní. V důsledku toho se v těle projevuje vliv obou genů.
Neúplná dominance je typická nejen pro kosmeu, ale i pro mnoho dalších květin: hledík, tulipány, karafiáty.
Převaha
Overdominance je zajímavý a poněkud paradoxní typ genové interakce, při které se dominantní gen ve fenotypu heterozygotního organismu (BB) projevuje intenzivněji než ve fenotypu homozygota (BB). Převaha se v přírodě nevyskytuječasto jako úplná dominance. Příkladem je mutace v genu HBB, která snižuje riziko onemocnění malárií.
Společná dominance
Existuje několik dalších zajímavých typů interakce genů a jedním z nich je společná dominance. Dominantní alela v tomto případě nemaskuje ani nepotlačuje recesivní a oba znaky se do určité míry projevují ve fenotypu.
Nejjednodušší způsob, jak pochopit fenomén společné dominance, je příklad červenobílých květů rododendronu neboli noční krásy. Toto zbarvení se získá křížením červených a bílých květů, a přestože je červený pigment dominantní, nepřehluší alelu odpovědnou za bílou barvu. Takto se získávají neobvyklé dvoubarevné květy s genotypem Aa.
Příkladem kodominance je mechanismus dědičnosti krevních skupin. Nechte jednoho z rodičů mít druhou krevní skupinu (IAIA) a druhý má třetí (IВ IB), pak bude mít dítě čtvrtou skupinu, která není mezi druhou a třetí, s genotypem IA IB.
