Dæmispurningar og umræða um dulritunarfræði
Dulmálsgreining er erfðafræðilegt fyrirbæri þar sem gen sýnir ekki beint áhrif sín heldur krefst þess að önnur gena séu til staðar til að sýna fram á svipgerð sína. Hugtakið var fyrst búið til af þýska erfðafræðingnum Erich von Tschermak, sem tók eftir því að sum einkenni plantna koma aðeins fram þegar ákveðin víxlverkun milli ákveðinna gena á sér stað.
Inngangur að dulritunarfræði
Til að skilja dulkóðunarfrumna er gott að ímynda sér atburðarás þar sem tvö samverkandi gen eru til staðar: gen A og gen B. Gen A krefst þess að gen B tjái ákveðinn eiginleika, jafnvel þótt gen B hafi ekki bein áhrif á þann eiginleika. Þetta er svipað og sambandið milli ensíma og meðvirkra þátta í lífefnafræði — þar sem meðvirknin er nauðsynleg til að ensímið sé virkt og starfi rétt.
Til dæmis, segjum að við séum að skoða lit blóms. Gerum ráð fyrir að gen A framleiði rautt litarefni. Hins vegar, án gens B, myndi þetta litarefni ekki myndast. Þess vegna, jafnvel þótt gen A sé til staðar í arfgerðinni, myndi rauði liturinn ekki birtast í blóminu án nærveru gens B, sem virkar sem „virkjari“.
Dæmi um dulritunarspurningar
Til að auðvelda skilning á dulritunarfræði skulum við ræða dæmi um vandamál.
-
Spurning:
Í tilraun þar sem blómplöntur voru bornar saman voru tvö gen: gen A (sem framleiðir lit) og gen B (sem virkjar lit). Rauði liturinn birtist aðeins ef bæði genin A og B eru til staðar í erfðagerð plöntunnar. Ef erfðagerðin hefur ekki genin A eða B, eða annað þessara gena er til staðar í víkjandi formi (a eða b), mun plantan hafa hvít blóm.
1. Ákvarðið svipgerð afkvæmisins sem verður til við krossun plöntu með erfðagerðina AaBb og plöntu með erfðagerðina aabb.
2. Útskýrðu prósentulíkurnar á því að hver svipgerð komi fram úr þessari krossun.
Umræða:
Til að leysa þetta vandamál verðum við fyrst að skilja að gen A framleiðir aðeins rautt þegar gen B er einnig til staðar. Þess vegna munum við nota Punnett-ferningsaðferðina til að ákvarða arfgerðir afkvæmisins.
Skref 1: Ákvarða kynfrumur
– Planta 1 (AaBb) getur framleitt fjórar gerðir af kynfrumum: AB, Ab, aB, ab
– Planta 2 (aabb) getur framleitt eina tegund kynfrumna: ab
Skref 2: Setjið saman Punnett borðið
Við búum til Punnett töflu til að sjá niðurstöður krossverkunarinnar:
„“
| um |
------
AB | AaBb |
Ab | Aabb |
aB | aaBb |
ab | aabb |
„“
Skref 3: Ákvarða svipgerð
– AaBb: Hefur bæði A og B gen, þannig að svipgerðin eru rauð blóm.
– Aabb: Hefur gen A en ekki gen B í ríkjandi formi, þannig að svipgerðin eru hvít blóm.
– aaBb: Hefur ekki A-genið í ríkjandi formi, þannig að svipgerðin eru hvít blóm.
– aabb: Hefur ekki A eða B genið í ríkjandi formi, þannig að svipgerðin eru hvít blóm.
Skref 4: Tafla yfir hlutfall svipgerða
Af fjórum mögulegum afkvæmum mun aðeins eitt hafa rauða blómagerðina. Hin munu hafa hvít blómagerðina.
Svo:
– Rauð blóm: 1/4 eða 25%
– Hvít blóm: 3/4 eða 75%
Umræða og greining
Af ofangreindum niðurstöðum getum við ályktað að jafnvel þótt genið A, sem framleiðir rauða litinn, sé til staðar, þá mun rauði liturinn ekki koma fram án ríkjandi gensins B. Þetta fyrirbæri bendir til þess að dulkóða þurfi samspil milli þessara gena til að sýna fram á ákveðna eiginleika.
Þessi staða finnst oft í þroskastjórnun flókinna eiginleika, þar sem eitt gen getur „falið“ áhrif sín þar til það hefur samskipti við annað gen. Þetta fyrirbæri er gagnlegt til að skilja hvernig erfðabreytileiki virkar á dýpra stigi en einfaldlega yfirráð og víkjandi eiginleika.
Mikilvægi dulritunarrannsókna
Skilningur á dulritunarplöntum veitir mikilvæga innsýn í erfðafræði og ræktun plantna og dýra. Í landbúnaði, til dæmis, getur skilningur á genunum sem taka þátt í litarefnaframleiðslu hjálpað plönturæktendum að búa til ný afbrigði með tilætluðum litum. Í líflæknisfræði getur þekking á erfðafræðilegum víxlverkunum stuðlað að rannsóknum á sjúkdómum sem orsakast af flóknum erfðafræðilegum víxlverkunum.
Að auki ögrar rannsókn á dulritunarerfðafræði klassískum hugmyndum um ríkjandi og víkjandi eiginleika sem kenndar eru í grunnerfðafræði með því að sýna fram á að gen geta verið flóknari en sést í einföldum Mendelskum erfðum.
Niðurstaða
Dulmálsfræði varpar ljósi á hvernig erfðafræðileg flækjustig virkar í erfðum, þar sem það felur í sér flóknari víxlverkun en þau sem lýst er í grunnlíkani Mendels. Með þessu dæmi getum við séð hvernig víxlverkun milli gena getur haft áhrif á svipgerðir og hvers vegna skilningur á þessu hugtaki er mikilvægur í nútíma erfðafræðilegum rannsóknum.
Með því að rannsaka dulkóðun verðum við betur í stakk búin til að hanna betri erfðafræðilegar tilraunir, bæta gæði niðurstaðna í plöntu- og dýrarækt og þróa árangursríkari erfðameðferðir í heilbrigðismálum.
