კრიპტონომიის განხილვის კითხვების მაგალითი

კრიპტომეტრიის შესახებ კითხვების მაგალითები და განხილვა

კრიპტომერია გენეტიკური ფენომენია, რომლის დროსაც გენი პირდაპირ არ ავლენს თავის ეფექტებს, არამედ მისი ფენოტიპის გამოსავლენად სხვა გენების არსებობაა საჭირო. ტერმინი პირველად გერმანელმა გენეტიკოსმა ერიხ ფონ ჩერმაკმა შემოიღო, რომელმაც დააკვირდა, რომ მცენარის ზოგიერთი მახასიათებელი მხოლოდ მაშინ ვლინდება, როდესაც კონკრეტულ გენებს შორის სპეციფიკური ურთიერთქმედება ხდება.

კრიპტომეტრიის შესავალი

კრიპტომერიის გასაგებად წარმოიდგინეთ სცენარი, სადაც არსებობს ორი ურთიერთქმედი გენი: გენი A და გენი B. გენი A მოითხოვს გენ B-ს კონკრეტული ნიშან-თვისების გამოსახატავად, მიუხედავად იმისა, რომ გენი B პირდაპირ გავლენას არ ახდენს ამ ნიშან-თვისებაზე. ეს მსგავსია ბიოქიმიაში ფერმენტებსა და კოფაქტორებს შორის ურთიერთობისა — სადაც კოფაქტორი აუცილებელია ფერმენტის აქტიური და სათანადო ფუნქციონირებისთვის.

მაგალითად, ვთქვათ, ყვავილის ფერს ვაკვირდებით. დავუშვათ, რომ A გენი წითელ პიგმენტს წარმოქმნის. თუმცა, B გენს გარეშე ეს პიგმენტი არ წარმოიქმნება. ამიტომ, მაშინაც კი, თუ გენოტიპში A გენი არსებობს, წითელი ფერი ყვავილში B გენს გარეშე არ გამოჩნდება, რომელიც „აქტივატორის“ როლს ასრულებს.

კრიპტომეტრიის სამაგალითო კითხვები

კრიპტომეტრიის გასაგებად, მოდით განვიხილოთ პრობლემის მაგალითი.

-

კითხვა:

ყვავილოვანი მცენარეების შეჯვარების ექსპერიმენტში ორი გენი არსებობდა: გენი A (ფერის გამომწვევი) და გენი B (ფერის გააქტიურების). წითელი ფერი მხოლოდ მაშინ ჩნდება, თუ მცენარის გენოტიპში ორივე გენი A და B არსებობს. თუ გენოტიპს არ აქვს A ან B გენები, ან ამ გენებიდან ერთ-ერთი რეცესიული ფორმითაა წარმოდგენილი (a ან b), მცენარეს თეთრი ყვავილები ექნება.

1. განსაზღვრეთ AaBb გენოტიპის მქონე მცენარისა და aabb გენოტიპის მქონე მცენარის შეჯვარების შედეგად მიღებული შთამომავლობის ფენოტიპი.

2. ახსენით თითოეული ფენოტიპის ამ შეჯვარების შედეგად წარმოქმნილი პროცენტული ალბათობა.

დისკუსია:

ამ პრობლემის გადასაჭრელად, პირველ რიგში, უნდა გავიგოთ, რომ A გენი წითელ ფერს მხოლოდ მაშინ წარმოქმნის, როდესაც B გენიც არსებობს. ამიტომ, შთამომავლობის გენოტიპების დასადგენად პანეტის კვადრატის მეთოდს გამოვიყენებთ.

ნაბიჯი 1: გამეტების განსაზღვრა

– მცენარე 1-ს (AaBb) შეუძლია ოთხი ტიპის გამეტის წარმოქმნა: AB, Ab, aB, ab
– მცენარე 2-ს (aabb) შეუძლია ერთი ტიპის გამეტის წარმოქმნა: ab

ნაბიჯი 2: აკრიფეთ Punnett-ის მაგიდა

ჩვენ ვქმნით Punnett-ის ცხრილს, რათა ვნახოთ ჯვრისწერის შედეგები:

""
| აბ |
------
AB | AaBb |
აბ | ააბ |
aB | aaBb |
აბ | ააბბ |
""

ნაბიჯი 3: ფენოტიპის განსაზღვრა

– AaBb: აქვს როგორც A, ასევე B გენები, ამიტომ ფენოტიპი წითელი ყვავილებია.
– Aabb: აქვს გენი A, მაგრამ არა გენი B დომინანტური ფორმით, ამიტომ ფენოტიპი თეთრი ყვავილებია.
– aaBb: არ აქვს A გენი დომინანტური ფორმით, ამიტომ ფენოტიპი თეთრი ყვავილებია.
– aabb: არ აქვს A ან B გენი დომინანტური ფორმით, ამიტომ ფენოტიპი თეთრი ყვავილებია.

ნაბიჯი 4: ფენოტიპის პროპორციების ცხრილი

ოთხი შესაძლო შთამომავლობიდან მხოლოდ ერთს ექნება წითელი ყვავილის ფენოტიპი. დანარჩენებს კი თეთრი ყვავილის ფენოტიპი ექნებათ.

ასე რომ:

– წითელი ყვავილები: 1/4 ან 25%
– თეთრი ყვავილები: 3/4 ან 75%

დისკუსია და ანალიზი

ზემოთ მოყვანილი შედეგებიდან შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ მიუხედავად იმისა, რომ წითელი ფერის წარმომქმნელი გენი A არსებობს, დომინანტური ფორმით გენი B-ს გარეშე წითელი ფერი არ იქნება გამოხატული. ეს ფენომენი მიუთითებს, რომ კრიპტომერიას სპეციფიკური მახასიათებლების გამოსავლენად ამ გენებს შორის ურთიერთქმედება სჭირდება.

ეს სიტუაცია ხშირად გვხვდება რთული ნიშან-თვისებების განვითარების კონტროლისას, სადაც ერთ გენს შეუძლია „დამალოს“ თავისი ეფექტები მანამ, სანამ ის სხვა გენთან ურთიერთქმედებს. ეს ფენომენი სასარგებლოა იმის გასაგებად, თუ როგორ მოქმედებს გენეტიკური ვარიაცია უფრო ღრმა დონეზე, ვიდრე უბრალოდ დომინირება და რეცესია.

კრიპტომეტრიული კვლევების მნიშვნელობა

კრიპტომერიის გაგება მცენარეთა და ცხოველთა გენეტიკისა და სელექციონირების მნიშვნელოვან ხედვას გვთავაზობს. მაგალითად, სოფლის მეურნეობაში, პიგმენტების წარმოებაში ჩართული გენების გაგება მცენარეთა სელექციონერებს დაეხმარება სასურველი ფერების მქონე ახალი ჯიშების შექმნაში. ბიომედიცინაში გენეტიკური ურთიერთქმედებების ცოდნას შეუძლია წვლილი შეიტანოს რთული გენეტიკური ურთიერთქმედებებით გამოწვეული დაავადებების კვლევაში.

გარდა ამისა, კრიპტომერიის შესწავლა ეჭვქვეშ აყენებს დომინანტური და რეცესიული ნიშან-თვისებების კლასიკურ კონცეფციებს, რომლებიც გენეტიკის საფუძვლებში ისწავლება, რადგან აჩვენებს, რომ გენები შეიძლება უფრო რთული იყოს, ვიდრე ეს მარტივ მენდელისეულ მემკვიდრეობაშია აშკარა.

დასკვნა

კრიპტომერია ხაზს უსვამს, თუ როგორ მოქმედებს გენეტიკური სირთულე მემკვიდრეობაში, რაც მოიცავს უფრო რთულ ურთიერთქმედებებს, ვიდრე მენდელის ძირითად მოდელშია აღწერილი. ამ მაგალითის საშუალებით შეგვიძლია დავინახოთ, თუ როგორ შეუძლია გენებს შორის ურთიერთქმედებას გავლენა მოახდინოს ფენოტიპებზე და რატომ არის ამ კონცეფციის გაგება მნიშვნელოვანი თანამედროვე გენეტიკურ კვლევაში.

კრიპტომერიის შესწავლით, ჩვენ უკეთ შევძლებთ უკეთესი გენეტიკური ექსპერიმენტების დაგეგმვას, მცენარეთა და ცხოველთა მოშენებაში შედეგების ხარისხის გაუმჯობესებას და ჯანმრთელობაში უფრო ეფექტური გენეტიკური თერაპიების შემუშავებას.