மெண்டலின் தோற்ற விலகல் விதியைப் பற்றி விவாதிக்கும் எடுத்துக்காட்டுக் கேள்விகள்
பெண்டாஹுலுவான்
மெண்டலின் மரபுப் பரம்பரை விதிகள் நவீன மரபியலின் அடித்தளமாக அமைந்துள்ளன. செக் நாட்டைச் சேர்ந்த துறவியான கிரிகோர் மெண்டல், பட்டாணிச் செடிகளில் மேற்கொண்ட சோதனைகள் மூலம், பண்புகள் தலைமுறை தலைமுறையாக எவ்வாறு கடத்தப்படுகின்றன என்பதை விளக்கும் அடிப்படை விதிகளை நிறுவினார். இருப்பினும், மிகவும் சிக்கலான உயிரியல் உலகில், இந்த அடிப்படை விதிகளிலிருந்து விலகல்கள் அடிக்கடி நிகழ்கின்றன. மெண்டலின் விதிகளிலிருந்து வெளிப்படையான விலகல் என்பது அத்தகைய ஒரு நிகழ்வாகும்.
மரபியல் மரபுப் பாங்குகள் மெண்டலின் மரபுசார் விதிகளுக்கு இணங்காதபோது, மெண்டலின் விதிகளிலிருந்து வெளிப்படையான விலகல்கள் ஏற்படுகின்றன. இந்த விலகல்கள், மரபணு இடைவினைகள், மிகவும் சிக்கலான அல்லீல் உறவுகள் போன்ற பல காரணிகளால் ஏற்படலாம். இந்தக் கட்டுரை, மெண்டலின் விதிகளிலிருந்து வெளிப்படையான விலகல்கள் தொடர்பான சிக்கல்களின் சில எடுத்துக்காட்டுகளையும், அவற்றை எவ்வாறு பகுப்பாய்வு செய்வது என்பதையும் விவாதிக்கும்.
எடுத்துக்காட்டுக் கேள்வி 1: அறிவுக்கூர்மை
எபிஸ்டாசிஸ் என்பது ஒரு மரபணுவின் விளைவு, அதன் அல்லீல் அல்லாத மற்றொரு மரபணுவால் மறைக்கப்படும் ஒரு நிகழ்வாகும். இது பெரும்பாலும் மெண்டலின் பிரிதல் விதிக்கு இணங்காத புறத்தோற்றங்களுக்கு வழிவகுக்கிறது. எபிஸ்டாசிஸ் தொடர்பான சிக்கல்களுக்கான சில எடுத்துக்காட்டுகள் இங்கே கொடுக்கப்பட்டுள்ளன:
கேள்வி: ரோஜாக்களில், பூவின் நிறம் இரண்டு மரபணுக்களால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. மரபணு A, செயல்படும் பட்சத்தில், சிவப்பு நிறமியை உற்பத்தி செய்கிறது. மரபணு B, செயல்படும் பட்சத்தில், மரபணு A-ஐ செயல்படுத்த அது தேவைப்படுகிறது. மரபணு B இல்லாவிட்டாலோ அல்லது செயல்படாவிட்டாலோ, மரபணு A இருந்தாலும் அது நிறமியை உற்பத்தி செய்யாது. AaBb என்ற மரபணுவகை கொண்ட ஒரு தாவரத்தில், சிவப்புப் பூக்களைக் கொண்ட ஒரு தாவரம் கிடைப்பதற்கான நிகழ்தகவு என்ன?
கலந்துரையாடல்: இந்த நேர்வில், மரபணு B ஆனது மரபணு A-க்கு மேலமைவுடையதாக (epistatic) உள்ளது. பூ சிவப்பாக இருப்பதற்கு, குறைந்தபட்சம் ஒரு செயல்படும் அல்லீல் A மற்றும் ஒரு செயல்படும் அல்லீல் B இருக்க வேண்டும். இதை ஆதரிக்கக்கூடிய சாத்தியமான மரபணுவகைச் சேர்க்கைகளை ஆராய்வோம்:
A மற்றும் B ஆகிய இரண்டு மரபணுக்களும் செயல்படுவதால், AaBb மரபணுவகை சிவப்பு நிறப் புறத்தோற்றத்தை உருவாக்கும்.
Aabb அல்லது aaBb போன்ற மற்ற மரபணுக்கூட்டு சேர்க்கைகள் சிவப்புப் பூக்களை உருவாக்காது, ஏனெனில் அவற்றுக்கு இரண்டு மரபணுக்களுக்கு இடையேயான இடைவினை தேவைப்படுகிறது.
சிவப்புப் பூக்கள் கொண்ட தாவரம் தோன்றுவதற்கான நிகழ்தகவு என்பது, செயல்படும் தன்மையுடைய A மற்றும் B அல்லீல்களின் ஒரு கலவையாகும். நாம் AaBb x AaBb-க்கு ஒரு மரபியல் அட்டவணையை உருவாக்கினால், சிவப்புப் பூக்கள் கொண்ட தாவரம் (இரு மரபணுக்களிலும் ஓங்குத்தன்மை உடையது) தோன்றுவதற்கான நிகழ்தகவு 16-ல் 9 ஆகும். எனவே, சிவப்புப் பூக்கள் தோன்றுவதற்கான நிகழ்தகவு 9/16 ஆகும்.
எடுத்துக்காட்டுக் கேள்வி 2: மரணகரமான அல்லீல்
மரணகரமான அல்லீல் என்பது, பொதுவாக ஒற்றைப்பண்பு நிலையில் இருக்கும்போது, அதைக் கொண்டுள்ள உயிரினத்திற்கு மரண விளைவை ஏற்படுத்தும் ஒரு அல்லீல் ஆகும். இந்த வகையான மரணகரமான அல்லீல், மெண்டலின் விதிகளின்படி எதிர்பார்க்கப்படும் புறத்தோற்ற விகிதத்தைப் பாதிக்கக்கூடும்.
கேள்வி: எலிகளில், மஞ்சள் நிற உரோமத்திற்கான மரபணு (Y), சாம்பல் நிற உரோமத்திற்கான மரபணுவை (y) விட ஓங்குத்தன்மை கொண்டது. இருப்பினும், YY அல்லீல் மரணத்தை விளைவிப்பதால், அகால மரணத்தை ஏற்படுத்துகிறது. இரு கலப்புயிரி எலிகள் (Yy) இனச்சேர்க்கை செய்யப்பட்டால், உயிர்வாழும் புறத்தோற்றங்களின் விகிதம் என்ன?
கலந்துரையாடல்: ஒரு Yy x Yy கலப்பில், மரபுசார் மெண்டலின் விதி 3:1 என்ற விகிதத்தைக் கணிக்கும், ஆனால் இந்தச் சூழலில் நாம் மரண விளைவைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்:
– YY: கொடியது, பிறக்காது
– Yy: மஞ்சள்
– yy: சாம்பல்
Yy மற்றும் yy ஆகிய தனிநபர்கள் மட்டுமே உயிர் பிழைப்பார்கள்:
– Yy நபர்களின் (மஞ்சள்) எண்ணிக்கை, மொத்த உயிருடன் இருப்பவர்களில் மூன்றில் இரண்டு பங்காகும் (3-ல் 2).
– yy (சாம்பல் நிற) நபர்களின் எண்ணிக்கை, மொத்த உயிருடன் இருப்பவர்களில் மூன்றில் ஒரு பங்காகும் (3-ல் 1).
உயிர் பிழைத்த எலிகளின் புறத்தோற்ற விகிதம் 2:1 ஆக இருந்தது.
எடுத்துக்காட்டுக் கேள்வி 3: மரபணுத் தொடர்பு
ஒரே குரோமோசோமில் அருகருகே அமைந்துள்ள மரபணுக்கள், ஒன்றாக மரபுரிமையாகப் பெறப்படும் போக்கின் காரணமாக மெண்டலின் தனித்த பிரிதல் விதியைப் பின்பற்றாமல் போகலாம்; இது பிணைப்பு என அழைக்கப்படுகிறது.
கேள்வி: பழ ஈக்களில், உடல் நிறம் (கருப்பு அல்லது பழுப்பு) மற்றும் இறக்கை அளவு (இயல்பான அல்லது வளர்ச்சி குன்றிய) ஆகியவற்றுக்கான மரபணுக்கள் ஒரே குரோமோசோமில் அமைந்து, ஒன்றுடன் ஒன்று பிணைக்கப்பட்டுள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, BbNn என்ற மரபணுவகை, B (கருப்பு) மற்றும் N (இயல்பான) அல்லீல்களுக்கும், b (பழுப்பு) மற்றும் n (வளர்ச்சி குன்றிய) அல்லீல்களுக்கும் இடையே பிணைப்பைக் காட்டுகிறது. இரண்டு BbNn ஈக்கள் கலப்பு செய்யப்பட்டால், கலப்பு விகிதம் 20% ஆக இருக்கும் பட்சத்தில், அதன் விளைவாக உருவாகும் புறத்தோற்றங்கள் எவ்வாறு ஒப்பிடப்படும்?
கலந்துரையாடல்: ஒரே குரோமோசோமில் உள்ள மரபணுக்கள் இணைக்கப்படும்போது, அருகருகே அமைந்துள்ள மரபணுக்களின் அல்லீல்கள் கேமீட் உருவாக்கத்தின்போது ஒன்றாகக் குழும முனைகின்றன. இருப்பினும், மறுசேர்க்கை அல்லது குறுக்குக் கலப்பு அவற்றை பிரிக்கக்கூடும்.
குறுக்குக் கடத்தல் நிகழ்வதற்கு 20% வாய்ப்பு இருப்பதால், மீதமுள்ள 80% வழக்கமான இணைப்பு முறையைப் பின்பற்றும்.
இணைப்பு முறையைப் பின்பற்றும் 80% இல், கேமீட்டுகளை இணைக்கும்போது, எது நெருக்கமாக உள்ளதோ அது அதிக புறத்தோற்றங்களை உருவாக்கும்.
– குறுக்குக் கலப்பின் (20%) விளைவுகள் புதிய புறத்தோற்றப் பண்புகளைக் கொண்ட சந்ததிகளை உருவாக்குகின்றன.
புறத்தோற்றங்களின் கலவையை விரிவாகப் பார்ப்போம்:
– பெரும்பான்மை மரபணு இணைப்புடன் (80%): பெற்றோருடன் பொருந்தும் ஓங்கு புறத்தோற்றப் பண்புகள் (இயல்பான கருப்பு மற்றும் வளர்ச்சி குன்றிய பழுப்பு).
– மறுசேர்க்கையுடன் (20%): வளர்ச்சி குன்றிய கருப்பு மற்றும் இயல்பான பழுப்பு நிறத்தின் புதிய புறத்தோற்றங்கள் தோன்றுகின்றன.
புறத்தோற்ற விகிதத்தைப் பெறுவதற்கு, நாம் இந்தச் சதவீதத்தின் அடிப்படையில் கணக்கீடு செய்கிறோம்.
முடிவுரை
மெண்டலின் விதிகளிலிருந்து தோன்றும் விலகல்களை, மிகவும் சிக்கலான மரபியலின் பின்னணியில் புரிந்துகொள்வது அவசியமாகிறது. எபிஸ்டாசிஸ், மரண அல்லீல்கள், மற்றும் மரபணுப் பிணைப்பு போன்றவை, பண்புகள் மரபுரிமையாகப் பெறப்படும் விதத்தைப் பாதிக்கும் சில நிலைமைகளுக்கு உதாரணங்களாகும். இவை பெரும்பாலும், எளிய மெண்டலின் விதிகளின் அடிப்படையில் எதிர்பார்க்கப்படும் புறத்தோற்ற விகிதங்களிலிருந்து வேறுபடும் விகிதங்களை விளைவிக்கின்றன. இந்த விலகல்களைப் புரிந்துகொள்வதன் மூலம், உயிரினங்களில் மரபணு மரபுரிமையை நாம் மிகவும் துல்லியமாகக் கணிக்கவும் புரிந்துகொள்ளவும் முடியும். மரபியல் மற்றும் பரிணாம உயிரியல் குறித்த ஆழமான புரிதலை வளர்த்துக்கொள்வதற்கு, இந்தப் பிரச்சினைகளைப் படிப்பது விலைமதிப்பற்றதாகும்.
