Allel gegen Gene

Ein Gen ist ein DNA- oder RNA-Abschnitt, der ein bestimmtes Merkmal bestimmt. Gene mutieren und können zwei oder mehr alternative Formen annehmen; Ein Allel ist eine dieser Formen eines Gens. Beispielsweise weist das Gen für die Augenfarbe verschiedene Variationen (Allele) auf, wie beispielsweise ein Allel für die blaue Augenfarbe oder ein Allel für braune Augen.

Ein Allel befindet sich an einer festen Stelle auf einem Chromosom. Chromosomen kommen paarweise vor, sodass Organismen zwei Allele für jedes Gen haben - ein Allel in jedem Chromosom im Paar. Da jedes Chromosom im Paar von einem anderen Elternteil stammt, erben Organismen für jedes Gen ein Allel von jedem Elternteil. Die beiden von den Eltern geerbten Allele können gleich (homozygot) oder unterschiedlich (heterozygot) sein.

Vergleichstabelle

Vergleichstabelle Allel gegen Gen
Allel Gen
Bezieht sich aufEine spezifische Variation eines Gens.Ein DNA-Abschnitt, der ein bestimmtes Merkmal kontrolliert.
BeispieleBlaue Augen, grüne Augen, Blut vom Typ A, schwarze Haut, weiße HautAugenfarbe, Blutgruppe, Hautfarbe

Funktion

Ein Gen ist ein DNA-Abschnitt, der über eine RNA-Kette für ein Polypeptid kodiert. Diese codierten Ketten führen bei einem Individuum zu „Merkmalen“ wie Augenfarbe und Blutgruppe. Ein Gen ist die Grundeinheit der Vererbung.

Ein Allel ist eine Variation eines Gens. Gene kommen in vielen verschiedenen Formen oder Allelen vor, die zur Kodierung verschiedener RNA-Ketten und damit unterschiedlicher Merkmale führen.

Genotyp und Phänotyp

Der Genotyp ist der tatsächliche Satz von Allelen, die vom Organismus getragen werden. Dies schließt Allele ein, die nicht "exprimiert" werden. dh Allele, die nicht das spezifische Merkmal beeinflussen, für das sie codieren. Andererseits ist der Phänotyp die Expression der Gene. dh die spezifischen Merkmale, die als Ergebnis der genetischen Ausstattung des Organismus beobachtet werden.

Weitere Informationen finden Sie unter Genotyp vs. Phänotyp.

Homozygoten und Heterozygoten

Jeder Organismus hat zwei Allele für jedes Gen, eines auf jedem Chromosom. Wenn die beiden Allele gleich sind (z. B. beide für blaue Augen kodieren), werden sie Homozygoten genannt. Wenn sie unterschiedlich sind (z. B. eine für blaue Augen und eine für braune Augen), sind sie heterozygot. Im Fall von Heterozygoten kann das Individuum entweder eines oder eine Kombination der beiden Merkmale "exprimieren".

Dominant und rezessiv

Allele können dominant oder rezessiv sein. Ein dominantes Allel ist eines, das immer ausgedrückt wird, wenn es vorhanden ist. Zum Beispiel ist das Allel für die Huntington-Krankheit dominant. Wenn also eine Person ein Allel für die Huntington-Krankheit von nur einem der Elternteile erbt, hat sie die Krankheit. Andererseits ist ein rezessives Allel eines, das nur exprimiert wird, wenn es auf beiden Genen gefunden wird.

Beispiele

Gregor Mendel hat umfangreiche Arbeiten mit Pflanzen durchgeführt, um Muster in den Phänotypen (exprimierte Merkmale) zu identifizieren und festzustellen, welche Allele dominant und rezessiv waren. Das Studium von Allelen kann helfen, Merkmale bei Nachkommen anhand der Gene der Eltern vorherzusagen. Wenn beispielsweise das Allel für die braune Augenfarbe (Großbuchstabe B) dominiert und das Allel für die blaue Augenfarbe (Kleinbuchstabe b) rezessiv ist, können die verschiedenen Kombinationen von Genotyp und Phänotyp unter Verwendung eines Punnett-Quadratdiagramms bestimmt werden.

Allele mit braunen und blauen Augenfarben bei Eltern weisen auf eine 75% ige Wahrscheinlichkeit hin, dass die Nachkommen braune Augen haben.

Beide Elternteile in diesem Beispiel haben heterozygote Allele - für braune (dominante) und blaue (rezessive) Augenfarbe. Jedes dieser Allele kann von den Nachkommen jedes Elternteils geerbt werden. Das Punnett-Quadratdiagramm zeigt alle Kombinationen von vererbten Allelen und markiert den resultierenden Phänotyp für die Augenfarbe. Angesichts der Tatsache, dass die braune Augenfarbe das dominierende Allel ist und dass 3 von 4 Möglichkeiten dazu führen, dass mindestens ein Allel der braunen Augenfarbe vererbt wird, beträgt die Wahrscheinlichkeit, dass die Nachkommen braune Augen haben, 75%.

Erbsen

Ein Punnett-Quadrat-Diagramm sagt ein Ergebnis eines bestimmten Kreuzungs- oder Zuchtexperiments voraus. In diesem Beispiel von Erbsen hat ein Elternteil den rezessiven yy- Satz von Allelen und ein anderer Elternteil hat den Yy-Satz (heterozygote) von Allelen. Das Diagramm zeigt die 4 möglichen Kombinationen von vererbten Allelen bei den Nachkommen und sagt jeweils den resultierenden Phänotyp voraus. Die Farbe Gelb wird durch das dominante Allel Y und die Farbe Grün durch ein rezessives Allel bestimmt. Somit beträgt die Wahrscheinlichkeit, dass die resultierenden Erbsen einen Phänotyp von gelber Farbe aufweisen, 50% und die von grüner Farbe 50%.

Ein Punnett-Quadrat für die Farbe von Erbsen.

Blutgruppe

Ein weiteres Beispiel ist die Blutgruppe beim Menschen. Am Genort bestimmen drei Allele - IA, IB und IO - die Kompatibilität von Bluttransfusionen. Ein Individuum hat einen der sechs möglichen Genotypen (AA, AO, BB, BO, AB und OO), die einen von vier möglichen Phänotypen produzieren: "A" (produziert durch homozygote AA- und AO-heterozygote Genotypen), "B" (produziert) durch homozygote BB- und BO-heterozygote Genotypen), "AB" -Heterozygoten und "O" -Homozygoten.

Es ist jetzt bekannt, dass jedes der A-, B- und O-Allele tatsächlich eine Klasse mehrerer Allele mit unterschiedlichen DNA-Sequenzen ist, die Proteine ​​mit identischen Eigenschaften produzieren: Am ABO-Locus sind mehr als 70 Allele bekannt. Ein Individuum mit "Typ A" -Blut kann eine AO-Heterozygote, eine AA-Homozygote oder eine A'A-Heterozygote mit zwei verschiedenen "A" -Allelen sein.

Wilde und mutierte Allele

"Wilde" Allele werden verwendet, um phänotypische Merkmale zu beschreiben, die in einer "wilden" Population von Probanden wie Fruchtfliegen auftreten. Während wilde Allele als dominant und normal angesehen werden, sind "mutierte" Allele rezessiv und schädlich. Es wird angenommen, dass wilde Allele an den meisten Genorten homozygot sind. Mutante Allele sind in einem kleinen Teil der Genorte homozygot und gelten als mit einer genetischen Krankheit infiziert und häufiger in heterozygoter Form in "Trägern" für das mutierte Allel. Meistens sind alle Genorte polymorph mit mehreren Variationen von Allelen, bei denen die genetischen Variationen meist die offensichtlichen phänotypischen Merkmale erzeugen.

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