Hoppa till innehållet
Hem

Allel – genvarianter och deras betydelse

Allel: en av flera varianter av en gen på ett särskilt lokus. Beskrivning av begrepp, biologisk kontext, homo-/heterozygoti, historik, praktiska användningsområden och viktiga skillnader.

Översikt

En allel är en av flera alternativa former av en gen som finns på en viss plats, ett gen-lokus på en kromosom. Alleler består av DNA-sekvenser som kodar för variationer i ett ärftligt kännetecken. I praktiken kan alleler ge upphov till skillnader i synliga egenskaper, fysiologi eller sjukdomsbenägenhet.

Bildgalleri

6 Bilder

Genetisk kontext och termer

Många flercelliga organismer är diploida, vilket innebär att de har två uppsättningar kromosomer — en från vardera förälder. På varje genlokus finns därför vanligtvis två alleler. Om båda allelerna är identiska kallas individen homozygot för den genen; om de är olika kallas individen heterozygot. Förutom begrepp som homozygot och heterozygot är det viktigt att skilja mellan dominanta, recessiva och kodominanta alleler, som beskriver hur olika varianter påverkar fenotypen när de förekommer tillsammans.

Karaktärsdrag, mutation och polymorfism

Alleler kan skilja sig genom små mutationer i kodande DNA eller i reglerande regioner. En mutation kan leda till en ny allel som antingen ger ny funktion, ingen märkbar förändring eller skadliga effekter. När flera olika alleler förekommer i en population i betydande frekvens kallar man det för en genetisk polymorfism. Exempel på tydliga allelfenomen är blodgruppssystemet (t.ex. ABO) och olika färgvarianter hos djur och växter.

Historik och begreppsutveckling

Idén att ärftliga enheter kan ha olika varianter går tillbaka till Gregor Mendels korsningsförsök. Begreppet "allel" utvecklades med den klassiska genetiken för att beskriva alternativa former av samma genlokus. Under 1900-talet, i takt med upptäckten av DNA:s struktur och molekylärgenetikens framsteg, klargjordes mekanismerna bakom hur alleler bildas och sprids i populationer.

Användningsområden och betydelse

Kunskap om alleler är central inom medicin, jordbruk och bevarandebiologi. Inom humanmedicin används allelanalyser för att identifiera ärftliga sjukdomsvarianter, prognostisera läkemedelsrespons eller spåra ärftliga riskfaktorer. I växt- och djuravel väljer man ofta fördelaktiga alleler för att förbättra avkommans egenskaper. Populationsekologer och evolutionärer studerar allelfrekvenser för att förstå selektion, drift och migration.

Notabla fakta och särskilda fall

  • Vissa loci kan ha många alleler (multiallelism), andra endast två.
  • Könskromosomer, såsom X och Y, kan ge upphov till särskilda ärftlighetsmönster eftersom könskromosomer inte alltid förekommer i par på samma sätt som autosomer.
  • Begrepp som allel, gen och locus är grundläggande inom populationgenetik och används i modeller som Hardy–Weinberg för att beskriva fördelning av genetisk variation.

För vidare läsning om grundläggande genetiska begrepp och modern tillämpning, se introduktioner om genetik, kromosomstrukturer på kromosomer och översikter av DNA-funktion. Information om diploidi och ploidinivåer finns samlat på resurser om ploiditet, medan vägledning om könsbundna egenskaper återfinns under avsnitt om könskromosomer.

Dominans

Hos en heterozygot kan effekten av den ena allelen helt "maskera" den andra. Det vill säga den fenotyp som produceras av de två allelerna i heterozygot kombination är identisk med den som produceras av en av de två homozygota genotyperna. 212

Den allel som döljer den andra sägs vara dominant i förhållande till den senare, och den alternativa allelen sägs vara recessiv i förhållande till den förra. Denna idé har sitt ursprung i Gregor Mendels, genetikens grundare, arbete.

I andra fall bidrar båda allelerna till fenotypen.

Exempel

Arvet av alleler och deras dominans kan representeras i en Punnettkvadrat.

Ett exempel är genen för blommornas färg hos många arter av blommor. En enda gen styr kronbladens färg, men det kan finnas flera olika versioner (eller alleler) av genen.

I det här exemplet har föräldrarna genotypen Bb (stora bokstäver visar dominanta alleler och små bokstäver visar recessiva alleler). Om B (stor bokstav) finns i deras genotyp kommer blomman att vara röd. Därför är den enda gången en blomma inte är röd när genotypen är bb (det finns inga stora B:n).

Mamma

B

b

Faderns

B

BB

Bb

b

Bb

bb

Sannolikheten för att blommorna har olika genotyper är: BB är 25 %, Bb är 50 % och bb är 25 %. Blommans fenotyp kommer alltid att vara röd om genotypen har ett dominant B. Därför finns det 25 % chans att få en blomma som inte är röd och 75 % chans att få en blomma som är röd.

Recessivt

Arvsmönstret för recessiva gener är ganska enkelt. Om de är heterozygota med en dominant allel är utseendet (fenotypen) detsamma som hos en dominant homozygot. Endast om båda allelerna är recessiva syns den recessiva allelen i fenotypen b.

Ofullständig dominans

Detta är när den dominanta allelen inte är helt dominerande över den recessiva allelen. Detta innebär att båda allelerna har en viss grad av fenotypiskt uttryck i hybriderna. I detta fall är den funktionella produkt som bildas lite annorlunda eller ligger mellan den produkt som produceras av den dominanta allelen och den recessiva allelen.

Till exempel: Mirabilis jalapa. En heterozygot av denna växt producerar blommor i F1-generationen med färgen rosa i motsats till de röda (dominanta) och vita (recessiva) homozygoterna.

Dominans

Hos en heterozygot kan effekten av den ena allelen helt "maskera" den andra. Det vill säga den fenotyp som produceras av de två allelerna i heterozygot kombination är identisk med den som produceras av en av de två homozygota genotyperna. 212

Den allel som döljer den andra sägs vara dominant i förhållande till den senare, och den alternativa allelen sägs vara recessiv i förhållande till den förra. Denna idé har sitt ursprung i Gregor Mendels, genetikens grundare, arbete.

I andra fall bidrar båda allelerna till fenotypen.

Exempel

Arvet av alleler och deras dominans kan representeras i en Punnettkvadrat.

Ett exempel är genen för blommornas färg hos många arter av blommor. En enda gen styr kronbladens färg, men det kan finnas flera olika versioner (eller alleler) av genen.

I det här exemplet har föräldrarna genotypen Bb (stora bokstäver visar dominanta alleler och små bokstäver visar recessiva alleler). Om B (stor bokstav) finns i deras genotyp kommer blomman att vara röd. Därför är den enda gången en blomma inte är röd när genotypen är bb (det finns inga stora B).

Mamma

B

b

Faderns

B

BB

Bb

b

Bb

bb

Sannolikheten för att blommorna har olika genotyper är: BB är 25 %, Bb är 50 % och bb är 25 %. Blommans fenotyp kommer alltid att vara röd om genotypen har ett dominant B. Därför finns det 25 % chans att få en blomma som inte är röd och 75 % chans att få en blomma som är röd.

Recessivt

Arvsmönstret för recessiva gener är ganska enkelt. Om de är heterozygota med en dominant allel är utseendet (fenotypen) detsamma som hos en dominant homozygot. Endast om båda allelerna är recessiva syns den recessiva allelen i fenotypen b.

Ofullständig dominans

Detta är när den dominanta allelen inte är helt dominerande över den recessiva allelen. Detta innebär att båda allelerna har en viss grad av fenotypiskt uttryck i hybriderna. I detta fall är den funktionella produkt som bildas lite annorlunda eller ligger mellan den produkt som produceras av den dominanta allelen och den recessiva allelen.

Till exempel: Mirabilis jalapa. En heterozygot av denna växt producerar blommor i F1-generationen med färgen rosa i motsats till de röda (dominanta) och vita (recessiva) homozygoterna.

Könstillhörighet

Gener på könskromosomerna sägs vara könsbundna. I däggdjurens XY-könsbestämningssystem bär X-kromosomerna på en fullständig uppsättning gener, medan Y-kromosomerna bär på få gener. Alleler eller gener som inte är könsbundna kallas autosomala.

Könstillhörighet

Gener på könskromosomerna sägs vara könsbundna. I däggdjurens XY-könsbestämningssystem bär X-kromosomerna på en fullständig uppsättning gener, medan Y-kromosomerna bär på få gener. Alleler eller gener som inte är könsbundna kallas autosomala.

Olika alleler på ett lokus

Det finns tre sätt på vilka alleler på ett locus kan skilja sig åt.p6 De är:

  1. Enligt ursprung. Alleler skiljer sig åt beroende på ursprung om de kommer från samma lokus på olika kromosomer. De två allelerna på ett visst lokus hos en diploid individ är alltså alltid olika till sitt ursprung. De sitter på olika kromosomer.
  2. Per delstat. Alleler är olika i olika stater om de har olika DNA-sekvenser. Denna idé kan anpassas efter behov. Vi kan till exempel bedöma dem som olika endast om skillnaden ändrar aminosyrasekvensen i ett protein.
  3. Genom nedstigning. Alleler är olika genom härstamning om de inte har en gemensam förfader. Naturligtvis har alla alleler en gemensam förfader om man går tillräckligt långt tillbaka i tiden. Det man menar är att de har en gemensam förfader som är ganska ny.

Två alleler som skiljer sig åt genom härstamning kan ha olika tillstånd eller inte. Den ena kan till exempel ha en mutation som gör att dess DNA-sekvens är annorlunda.

Olika alleler på ett lokus

Det finns tre sätt på vilka alleler på ett locus kan skilja sig åt.p6 De är:

  1. Enligt ursprung. Alleler skiljer sig åt beroende på ursprung om de kommer från samma lokus på olika kromosomer. De två allelerna på ett visst lokus hos en diploid individ är alltså alltid olika genom sitt ursprung. De sitter på olika kromosomer.
  2. Per delstat. Alleler är olika i olika stater om de har olika DNA-sekvenser. Denna idé kan anpassas efter behov. Vi kan till exempel bedöma dem som olika endast om skillnaden ändrar aminosyrasekvensen i ett protein.
  3. Genom nedstigning. Alleler är olika genom härstamning om de inte har en gemensam förfader. Naturligtvis har alla alleler en gemensam förfader om man går tillräckligt långt tillbaka i tiden. Det man menar är att de har en gemensam förfader som är ganska ny.

Två alleler som skiljer sig åt genom härstamning kan ha olika tillstånd eller inte. Den ena kan till exempel ha en mutation som gör att dess DNA-sekvens är annorlunda.

Villkor som införts

  • Allel
  • Locus
  • Homozygot
  • Heterozygot
  • Dominant
  • Recessivt
  • Dominans (genetik)
  • Punnett fyrkant
  • Könstillhörighet
  • Autosomal

Införda termer

  • Allel
  • Locus
  • Homozygot
  • Heterozygot
  • Dominant
  • Recessivt
  • Dominans (genetik)
  • Punnett fyrkant
  • Könstillhörighet
  • Autosomal

Relaterade sidor

  • Allelfrekvens

Relaterade sidor

  • Allelfrekvens

Frågor och svar

F: Vad är en allel?

S: En allel är en form av en gen på en viss position på en kromosom.

F: Hur många kromosomuppsättningar har typiska växter och djur?

S: Typiska växter och djur har två uppsättningar kromosomer, en uppsättning som ärvs från varje förälder.

F: Kallas organismer med två uppsättningar kromosomer diploida eller haploida?

S: Organismer med två uppsättningar kromosomer kallas diploida.

F: Hur många alleler har diploida organismer vid varje genlocus (utom på könskromosomerna)?

S: Diploida organismer har två alleler vid varje genlocus (utom på könskromosomerna).

F: Vad är en homozygot?

S: En homozygot är en individ med två identiska alleler vid ett visst genlocus och sägs vara homozygot.

F: Vad är en heterozygot?

S: En heterozygot är en individ med två olika alleler på ett visst genlocus och sägs vara heterozygot.

F: Var finns den kodande DNA-biten i en allel?

S: Den kodande DNA-biten i en allel finns på en viss position på en kromosom vid ett genlocus.

Relaterade artiklar

Författare

AlegsaOnline.com Allel – genvarianter och deras betydelse

URL: https://sv.alegsaonline.com/art/2774

Dela