Cos'è il diibridismo?

Il diibridismo, nella genetica, definisce lo studio simultaneo di due personaggi ereditari diversi, e per estensione, di quegli altri la cui manifestazione dipende da due geni diversi sebbene sia lo stesso carattere

I sette tratti che Mendel analizzò erano utili nella formulazione della sua teoria dell'ereditarietà dei personaggi perché, tra le altre cose, i geni responsabili della loro manifestazione avevano alleli contrastanti il ​​cui fenotipo era facile da analizzare, e poiché ciascuno determinava l'espressione di un singolo personaggio.

Cioè, erano caratteristiche monogeniche la cui condizione ibrida (monoibrido) permetteva di determinare le relazioni di dominanza / recessività tra gli alleli di quel singolo gene.

Quando Mendel analizzò l'eredità congiunta di due personaggi diversi, procedette come aveva fatto con personaggi semplici. Ha ottenuto i doppi ibridi (diibidi) che gli hanno permesso di controllare:

• Che ognuno rispettasse la segregazione indipendente che aveva osservato negli incroci monocromatici.
• Inoltre, negli incroci di diibridi la manifestazione di ciascun personaggio era indipendente dalla manifestazione fenotipica dell'altro. Cioè, i loro fattori di ereditarietà, qualunque essi fossero, venivano distribuiti indipendentemente.

Ora sappiamo che l'eredità dei personaggi è un po 'più complessa di quella osservata da Mendel, ma anche che nelle sue fondamenta Mendel aveva perfettamente ragione.

Lo sviluppo successivo della genetica ha permesso di dimostrare che gli incroci di diiibrido e la loro analisi (dihibridismo), come Bateson poteva dimostrarlo inizialmente, potevano essere una fonte inesauribile di scoperte in questa potente e nascente scienza del XX secolo.

Grazie al loro impiego intelligente potevano dare al genetista un'idea un po 'più chiara del comportamento e della natura dei geni.

Incroci diiri ibridi di personaggi diversi

Se analizziamo i prodotti di una giunzione monoibrida Aa X Aa, possiamo notare che è uguale a sviluppare il notevole prodotto ( A + a ) 2 = AA + 2Aa + aa .

L'espressione a sinistra include i due tipi di gameti che possono essere prodotti da uno dei genitori eterozigoti per il gene A / a; quando quadrante, indichiamo che entrambi i genitori sono di costituzione identica per il gene in studio [cioè, è un cross monoibrido ( A + a ) X ( A + a )].

L'espressione a destra ci dà i genotipi (e quindi i fenotipi sono dedotti) e le proporzioni attese derivate dall'incrocio.

Quindi, possiamo osservare direttamente le proporzioni genotipiche derivate dalla prima legge (1: 2: 1), così come le proporzioni fenotipiche spiegate da essa (1 AA +2 Aa = 3 A _ per ogni 1 aa, o rapporto fenotipico 3 : 1).

Se ora consideriamo una croce per analizzare l'ereditarietà di un gene B, le espressioni e le proporzioni saranno le stesse; infatti, sarà così per qualsiasi gene. In un incrocio diidroide, quindi, abbiamo davvero lo sviluppo dei prodotti di ( A + a ) 2 X ( B + b ) 2.

O che cosa è lo stesso, se l'incrocio diibrido coinvolge due geni che partecipano all'eredità di due personaggi non correlati, le proporzioni fenotipiche saranno quelle previste dalla seconda legge: (3 A _: 1 aa ) X (3 B _: 1 bb ) = 9 A _ B _: 3 A _ bb : 3 aaB _: 1 aabb ).

Questi, ovviamente, derivano dalle proporzioni genotipiche ordinate 4: 2: 2: 2: 2: 1: 1: 1: 1 che si ottengono come risultato del prodotto di ( A + a ) 2 X ( B + b ) 2 = ( AA + 2Aa + aa ) X ( BB + 2 Bb + bb ).

Vi invitiamo a verificare voi stessi per analizzare ora cosa succede quando le proporzioni fenotipiche 9: 3: 3: 1 di un incrocio diibrido "deviano" da queste relazioni matematiche chiare e prevedibili che spiegano l'ereditarietà indipendente di due caratteri codificati da diversi geni.

Manifestazioni fenotipiche alternative di incroci diidi ibridi

Ci sono due modi principali in cui gli incroci dihybrid si allontanano dal "previsto". Il primo è quello in cui stiamo analizzando l'eredità congiunta di due caratteri distinti ma le proporzioni fenotipiche osservate nella progenie danno un chiaro predominio alla manifestazione dei fenotipi parentali.

Molto probabilmente, è un caso di geni collegati. Cioè, i due geni sotto analisi, sebbene siano in loci diversi, sono così vicini l'uno all'altro fisicamente che tendono ad ereditare insieme e, ovviamente, non vengono distribuiti in modo indipendente.

L'altra circostanza, che è anche abbastanza comune, deriva dal fatto che una piccola minoranza dei personaggi ereditari è monogenica.

Al contrario, nella manifestazione della maggior parte dei personaggi ereditari partecipano più di due geni.

Per questa ragione c'è sempre la possibilità che le interazioni geniche che si stabiliscono tra i geni che partecipano alla manifestazione di un singolo carattere, siano complesse e vadano al di là di una semplice relazione di dominanza o recessività osservata nelle relazioni allelico tipico delle caratteristiche monogeniche.

Ad esempio, nella manifestazione di un personaggio possono partecipare alcuni quattro enzimi in un ordine particolare per dare origine al prodotto finale responsabile della manifestazione fenotipica del fenotipo selvaggio.

L'analisi che permette di identificare il numero di geni di diversi loci che partecipano alla manifestazione di un tratto genetico, così come l'ordine in cui agiscono, è chiamata analisi dell'epistasi ed è forse quella che più tipicamente definisce ciò che chiamiamo analisi genetica nel suo senso più classico.

Un po 'più di epistasi

Alla fine di questo articolo vengono presentate le proporzioni fenotipiche osservate nei casi più comuni di epistasi - e questo solo prendendo in considerazione gli incroci diibridi.

Aumentando il numero di geni coinvolti nella manifestazione dello stesso carattere, ovviamente aumenta la complessità delle interazioni geniche e la loro interpretazione.

Inoltre, che a sua volta può essere considerato il gold standard per la corretta diagnosi delle interazioni epistatiche, è possibile verificare la comparsa di nuovi fenotipi non presenti nella generazione parentale.

Infine, oltre a permettere di analizzare l'aspetto di nuovi fenotipi e la loro proporzione, l'analisi dell'epistasi consente anche di determinare l'ordine gerarchico in cui i diversi geni e i loro prodotti devono manifestarsi in un certo modo per tenere conto del fenotipo ad essi associato.

Il gene di manifestazione più elementare o precoce è epistatico su tutti gli altri, poiché senza il suo prodotto o azione, per esempio, quelli che sono a valle di esso, che saranno, quindi, ipostatici ad esso, non possono essere espressi.

Un terzo gene / prodotto nella gerarchia sarà ipostatico ai primi due ed epistatico a tutti gli altri che rimangono in questa via di espressione genica.