연결(또는 "연결" 또는 "연결")
지금까지 우리는 서로 다른 대립 유전자 쌍이 실제로 서로 다른 상동 염색체 쌍에서 발견된다는 가정하에 Mendelian dihybrid(또는 polyhybrid) 교배를 처리했습니다. 약 100개의 염색체에 도달), 유전자의 수는 수만 개에 이를 수 있습니다.
Mendel이 실험을 위해 선택한 문자가 모두 독립적으로 분리되었다는 것은(따라서 폴리하이브리드 교배의 F2에서 표현형 분포의 계산을 혼동하지 않고) 운이 좋은 기회였습니다. 인접한 유전자좌에서 두 쌍의 대립 유전자가 발견되면 법칙은 다음은 결합의 법칙이라고 부를 것입니다.
매우 많은 문자가 단일 염색체에 위치를 가지며 감수 분열에서 독립적으로 분리되는 염색체 쌍이라는 것을 알면 두 쌍의 문자가 부모의 염색체에 연관되어 있는 경우 얼마나 자주 발생하는지 이해할 수 있습니다. 유기체는 생식 세포와 따라서 자신의 유전 물질을 가져올 유기체에서도 동등하게 결합된 상태로 유지됩니다.
따라서 우리는 "연관이 멘델의 제3법칙에서 선언된 독립에 대한" 예외를 드물게 나타냄을 알 수 있습니다.
교환 또는 "교차" 및 재조합
감수분열에 대해 말하면서 우리는 유전 물질이 혼합되는 두 가지 다른 순간이 있음을 지적했습니다. 하나는 배우자에서 염색체가 분리되는 것이고, 그것은 멘델이 관찰한 것입니다.
실제로 선행하는 다른 순간은 각 쌍의 상동염색체에 있는 4개의 염색분체가 서로 동일한 형질을 교환하는 시기입니다.이 교환 후에는 동일한 염색체에 연결된 두 요소가 대신 배우자에서 독립적이 됩니다. 교환이 일어난다는 것은 염색체의 길이에 대한 첫 번째 근사치에 비례하며, 더 긴 염색체에서는 교환보다 더 많을 수 있습니다.
이 현상은 현미경으로 충분한 수의 감수분열을 관찰함으로써 세포학적으로 감지할 수 있습니다.
재매칭 비율은 부모 세대에서 연결된 두 문자가 F2에서 다르게 재결합되는 비율입니다.
두 유전자좌가 절대적으로 연속적이라면, 카이즘이 그들을 분리할 확률은 실질적으로 0이 될 것입니다. 재조합 비율은 다음과 같습니다. n ° 재조합체. 두 개의 유전자좌가 두 개의 다른 염색체에 있는 경우 재조합 비율은 0.5입니다(P 세대에서 결합된 두 문자에 대해 F2에서 무작위로 함께 찾을 확률이 동일함). 따라서 재조합 비율은 0.0과 0.5 사이에서 변할 수 있습니다. 염색체 상의 작은 거리의 경우, 거리와 재조합 비율은 정비례합니다. 더 긴 거리의 경우 두 위치 간에 두 번의 교환이 발생할 가능성이 있습니다. 이제 두 개의 교환으로 분리된 두 개의 요소가 다시 한 번 연관되어 있음이 분명해 보일 것입니다. 이 시점에서 유전자좌의 거리와 재조합 확률 사이의 비례가 상실된다는 것이 분명합니다.
동일한 염색체에서 발견된 유전자좌는 '연관 그룹'을 구성합니다. 매우 먼 유전자좌는 교환에 의해 분리될 가능성이 있어 독립적으로 행동할 수 있지만, 각각은 낮은 재조합 비율로 중간 유전자좌와 연관될 것입니다.
연관 그룹 내의 많은 유전자 쌍 간의 재조합 속도가 알려지면 '유전적 지도'의 구성이 시작될 수 있습니다. 두 유전자(a와 b) 사이의 거리는 재조합 속도로 표현되며 세 번째 유전자 c로부터의 거리는 b로부터의 거리에 대한 합 또는 차이가 될 수 있음을 염두에 두고 다음과 같이 할 수 있습니다. 그 연관 그룹, 즉 해당 염색체의 유전 지도가 될 상호 거리의 지도를 재구성합니다.
이제 우리는 유전형 문자의 표현형 표현을 제한하는 몇 가지 개념을 일반적으로 고려해야 합니다.
우선 침투와 표현의 개념에 대해 이야기하고 유전자 작용 조절 현상에 특별한주의를 기울일 것입니다.
관통
유전자의 침투성은 표현형에서 스스로를 나타낼 수 있는 능력을 나타냅니다. 침투성은 그것을 포함하는 100개의 유전자형 중 그 특성을 나타내는 표현형의 빈도를 계산하여 통계적으로 측정됩니다. 침투율이 0.7인 형질은 유전형 빈도의 70%에서 표현형으로 발생하는 형질입니다.
표현력
표현성은 표현형 발현 정도의 정량적 평가입니다.
유전자 작용의 규제
세포는 같은 속도로 동시에 모든 효소와 단백질을 생산합니다. 예를 들어, 대장균 세포는 베타-갈락토시다제 효소 덕분에 포도당과 갈락토스로 분해할 수 있기 때문에 유당 이당류에서 에너지와 탄소 원자를 공급받을 수 있습니다. 약 3,000개의 베타-갈락토시다아제 분자가 있으며, 이는 해당 세포 단백질의 3%에 해당합니다. 유당이 없으면 박테리아 세포당 베타-갈락토시다아제 분자가 하나만 있을 것입니다. 갈락토시다아제는 사용될 수 있게 되면 새로운 mRNA 분자로부터 합성될 것입니다. 효소가 풍부한 E. coli의 돌연변이 균주는 유당이 없는 경우에도 알려져 있습니다. 이러한 돌연변이는 기질 없이 남아 있는 효소를 생산하기 위해 에너지와 물질을 불필요하게 소비해야 하기 때문에 정상 세포에 비해 불리합니다. 유당과 마찬가지로 효소의 양을 증가시키는 물질을 유도물질이라고 하고, 효소를 유도성 물질이라고 합니다. 다른 물질도 특정한 방식으로 특정 효소의 생산을 유도합니다. 또한 E. coli에서 예를 들어 탄소와 암모늄(NH3)을 가진 모든 아미노산을 만들 수 있는 특정 아미노산(예: 히스티딘)이 배양 배지에 존재하면 다음과 관련된 모든 효소의 생산이 차단됩니다. 아미노산 자체의 생합성: 이들 효소는 억제 가능하다고 합니다. 세균 세포에서 mRNA 분자는 형성 직후 파괴되므로 mRNA 생성을 제어한다는 것은 동시에 효소 합성을 제어하는 것을 의미합니다 시간 .
오페론
박테리아 세포가 효소의 자체 생산을 제어할 수 있는 방법을 설명하기 위해 Jacob과 Monod는 오페론 가설을 공식화했습니다. 오페론은 기능적으로 관련되어 있고 DNA의 스트레치를 따라 불연속 없이 정렬된 여러 유전자에 의해 형성됩니다.오페론은 세 가지 유형의 유전자로 구성됩니다. 조작자(제어가 실행되는 경우) 효소 또는 다른 단백질을 암호화하는 하나 이상의 구조 유전자 베타-갈락토시다제 시스템에서 오페론에는 베타-갈락토시다제에 대한 것 외에 에 대한 구조를 코딩하는 두 개의 다른 유전자가 포함됩니다. 유당 대사에 관여하는 다른 효소. 이 유전자들은 서로 인접하여 동일한 DNA 나선을 따라 하나의 mRNA 분자로 전사되어 생성된 mRNA 분자는 매우 짧은 시간 동안 활성을 나타내다가 특정 효소에 의해 파괴됩니다.
오페론의 활성은 차례로 또 다른 유전자인 조절인자에 의해 제어되며, 이 조절자는 또한 오페론과 멀리 떨어져 있을 수 있습니다. 프로모터와 구조 유전자 사이는 실제로 mRNA의 생산을 차단합니다.
억제기는 차례로 제어되고 제어는 "신호" 물질에 의해 수행됩니다. 유도성 효소의 경우 이 물질은 "유도자입니다. 유도자"는 더 이상 DNA에 적응할 수 없도록 모양을 수정하는 억제자 분자에 결합합니다. 이 경우 프로모터와 구조 유전자 사이에 억제자가 없기 때문입니다. , 억제자는 mRNA 분자를 형성할 수 있고 이들로부터 단백질 분자를 형성할 수 있습니다. 인듀서의 공급이 고갈되면 조절자는 다시 통제력을 회복하여 새로운 mRNA의 생산을 중단하고 따라서 새로운 단백질을 생성합니다.베타-갈락토시다제 시스템에서 인듀서는 유당 또는 이와 매우 유사한 물질입니다. 효소의 생합성을 가능하게 하기 위해 그것을 비활성화하는 억제인자에 합류할 것입니다. 억제성 효소의 경우 "신호"로 작용하는 물질이 공동 억제인자로 작용합니다. 억제인자는 공동 억제자와 결합된 경우에만 활성화됩니다. 12가지 다른 효소를 포함하는 히스티딘 시스템에서 tRNA와 결합된 이 아미노산이 핵심억제인자인 히스티딘입니다.
알로스테릭 상호작용
모양을 변경하여 효소를 비활성화하는 것과 관련된 알로스테릭 상호작용은 세포의 대사 활동을 조절하는 다른 방식을 제공합니다. 알로스테릭 상호작용은 오페론의 인덕터-리프레서 시스템보다 더 정확한 제어를 허용하지만 첫 번째 단계인 mRNA 생성에서 주어진 물질의 생합성을 배제하는 유용한 결과를 얻지는 못합니다.
유카리우스의 제어 시스템
오페론과 유사한 조절 시스템이 동식물 사이에서 작동하고 탁월하다고 믿게 만드는 몇 가지 사실이 있습니다. 이러한 유기체의 염색체는 대장균 및 기타 원핵생물의 염색체와 크게 다릅니다. 세포는 매우 다릅니다. 유사분열의 메커니즘은 주어진 식물이나 동물의 각 세포가 모든 정보를 소유하는 것과 같습니다.
수정란에 존재하는 유전학 따라서 특수화된 세포에 있는 대부분의 유전자는 세포의 일생 동안 비효율적으로 남아 있습니다. 이 세포의 DNA는 항상 단백질과 연관되어 있습니다. 따라서 진핵생물의 유전자 억제가 정확히 이 연관을 필요로 할 가능성이 있습니다 DNA와 단백질 사이.
