Kluczowa różnica między komplementacją a epistazą polega na tym, że komplementacja jest interakcją genetyczną, w której para genów często współdziała w celu stworzenia określonego fenotypu, podczas gdy epistaza jest interakcją genetyczną, w której allel jednego genu maskuje fenotyp allele innych genów.
Dopełnianie i epistaza to dwie interakcje genetyczne. W uzupełnieniu, dwa szczepy organizmu posiadające różne homozygotyczne mutacje recesywne i ten sam zmutowany fenotyp produkują potomstwo o fenotypie typu dzikiego, gdy są kojarzone. W epistazie niektóre geny maskują ekspresję innych genów w taki sam sposób, w jaki w pełni dominujący allel maskuje ekspresję swojego recesywnego odpowiednika.
Co to jest uzupełnienie?
Interakcja komplementarna odnosi się do związku między dwoma różnymi szczepami organizmu z homozygotycznymi recesywnymi mutacjami, które wytwarzają ten sam fenotyp, ale nie znajdują się na tym samym genie. Kiedy te szczepy są krzyżowane ze sobą, niektóre potomstwo wykazują odzyskanie fenotypu typu dzikiego. Dlatego zjawisko to określa się mianem „uzupełniania genetycznego”. Komplementacja zasadniczo występuje, gdy mutacje występują w różnych genach (intergeniczna interakcja komplementacji). Może to również mieć miejsce, jeśli dwie mutacje znajdują się w różnych miejscach w tym samym genie (interakcja komplementacji wewnątrzgenowej). Ale efekt jest zwykle słabszy niż komplementacja międzygenowa.
Rysunek 01: Uzupełnienie
W przypadku mutacji w różnych genach, genom każdego szczepu przyczynia się do powstania allelu typu dzikiego, który uzupełnia zmutowany allel. Potomstwo będzie wykazywać fenotyp typu dzikiego, ponieważ mutacje są recesywne. Test komplementacji (test Cis trans) został opracowany przez amerykańskiego genetyka Edwarda B. Lewisa. Test ten można zastosować do określenia, czy mutacje w dwóch szczepach są w różnych genach, ponieważ komplementacja zwykle zachodzi słabiej lub wcale, jeśli mutacje znajdują się w różnych miejscach tego samego genu. Kolor oczu Drosophila jest dobrym wzorem do zademonstrowania testu komplementarności.
Co to jest krwawienie z nosa?
Epistaza to interakcja genetyczna, w której allel jednego genu maskuje fenotyp alleli drugiego genu. Istnieją głównie dwa rodzaje interakcji epistatycznych: recesywne i dominujące. W epistazie recesywnej allel recesywny jednego genu maskuje skutki któregokolwiek allelu drugiego genu. Z drugiej strony, w dominującej epistazie, dominujący allel jednego genu maskuje skutki któregokolwiek allelu drugiego genu.
Rysunek 02: Epistaza
W epistazie interakcja między genami jest antagonistyczna, tak że jeden gen maskuje ekspresję drugiego genu. Allele, które są maskowane, nazywane są allelami hipostatycznymi. Allele maskujące znane są jako allele epistatyczne. Dobrze znanym przykładem epistazy jest pigmentacja u myszy. Umaszczenie typu dzikiego, agouti (AA), dominuje w barwnym futrze (aa). W każdym razie do produkcji pigmentacji niezbędny jest osobny gen (C). Mysz z recesywnym allelem C w tym locus nie jest w stanie produkować pigmentu i jest albinosem niezależnie od allelu obecnego w locus A. Dlatego genotypy: AAcc, Aacc i aacc, wszystkie wytwarzają fenotyp albinosa. W tym przypadku gen C jest epistatyczny względem genu A. Epistaza może również wystąpić, gdy dominujący allel maskuje ekspresję w oddzielnym genie, jak wspomniano wcześniej. W ten sposób wyrażany jest kolor owoców w dyni letniej. Homozygotyczna recesywna ekspresja genu W (ww) w połączeniu z homozygotyczną dominującą lub heterozygotyczną dominującą ekspresją genu Y (YY lub Yy) w dyni letniej daje żółte owoce, podczas gdy genotyp wwyy (oba geny recesywne) daje zielone owoce. Jeśli jednak dominująca kopia genu W jest obecna w formie homozygotycznej lub heterozygotycznej, dynia letnia będzie białym owocem niezależnie od alleli Y.
Jakie są podobieństwa między dopełnianiem a epistazą?
- Są to dwa rodzaje interakcji genów.
- Oba zjawiska zależą od alleli genów.
- Są bardzo ważne dla różnorodności genetycznej i ewolucji.
- Oba przedstawiają wariacje od praw Mendla.
- Oba zjawiska można zaobserwować zarówno u roślin, jak i zwierząt.
Jaka jest różnica między dopełnieniem a epistazą?
Geny poszczególnych osobników nie ulegają ekspresji w izolacji od siebie, ale funkcjonują we wspólnym środowisku. W związku z tym oczekuje interakcji między genami. Komplementacja jest formą interakcji genetycznej między genami nie allelicznymi. Na przykład, w ramach komplementacji, gdy normalna kopia genu jest wprowadzana do komórki, która zawiera zmutowaną kopię, koryguje defekt genetyczny. W epistazie efekt mutacji genu zależy od obecności i braku mutacji w jednym lub więcej innych genach, określanych odpowiednio jako geny modyfikujące. To jest więc kluczowa różnica między komplementacją a epistazą.
Podsumowanie – Dopełnienie a epistaza
Dopełnianie i epistaza to wariacje obejmujące wiele genów. Komplementacja to wytwarzanie fenotypu typu dzikiego przez komórkę lub organizm, który zawiera dwa zmutowane geny. W przypadku wystąpienia komplementacji mutacje są prawie nie alleliczne (w różnych genach). Z drugiej strony, w epistazie jeden lub więcej genów nie może ulec ekspresji z powodu innego czynnika genetycznego utrudniającego ich ekspresję. Jest to zatem podsumowanie różnicy między dopełnieniem a epistazą.
