Mendel impliceerde dat er slechts twee allelen, één dominant en één recessief, zouden kunnen bestaan voor een bepaald gen. We weten nu dat dit een oversimplificatie is. Hoewel individuele mensen (en alle diploïde organismen) slechts twee allelen voor een bepaald gen kunnen hebben, kunnen op populatieniveau meerdere allelen bestaan, zodat vele combinaties van twee allelen worden waargenomen., Merk op dat wanneer er veel allelen bestaan voor hetzelfde gen, de conventie is om het meest voorkomende fenotype of genotype onder wilde dieren aan te duiden als het wilde type (vaak afgekort “+”); dit wordt beschouwd als de standaard of norm. Alle andere fenotypen of genotypen worden beschouwd als varianten van deze standaard, wat betekent dat ze afwijken van het wildtype. De variant kan recessief of dominant zijn voor het wild-type allel.

een voorbeeld van meerdere allelen is de vachtkleur bij konijnen (figuur 1). Hier bestaan vier allelen voor het C-gen. De wild-type versie, C + C+, wordt uitgedrukt als bruine vacht., Het chinchillafenotype, cchcch, wordt uitgedrukt als zwartgekleurde witte vacht. Het Himalaya fenotype, chch, heeft zwarte vacht aan de uiteinden en witte vacht elders. Ten slotte wordt het Albino, of “kleurloos” fenotype, cc, uitgedrukt als witte vacht. In gevallen van meerdere allelen kunnen dominantiehiërarchieën bestaan. In dit geval is het wild-type allel dominant over alle andere, chinchilla is onvolledig dominant over Himalaya en albino, en Himalaya is dominant over albino. Deze hiërarchie, of allelische reeks, werd onthuld door het observeren van de fenotypen van elk mogelijk heterozygote nageslacht.,

figuur 1. Er bestaan vier verschillende allelen voor het konijnenjas kleur (C) gen.

Figuur 2. Zoals blijkt uit de vergelijking van de wild-type Drosophila (links) en de Antennapedia mutant (rechts), de Antennapedia mutant heeft benen op zijn hoofd in plaats van antennes.,

de volledige dominantie van een wild-type fenotype over alle andere mutanten treedt vaak op als een effect van “dosering” van een specifiek genproduct, zodat het wild-type allel de juiste hoeveelheid genproduct levert, terwijl de mutante allelen dat niet kunnen. Voor de allelische reeks bij konijnen kan het wild-type allel een bepaalde dosering van pelspigment leveren, terwijl de mutanten een lagere of helemaal geen dosering leveren., Interessant is dat het Himalaya fenotype het resultaat is van een allel dat een temperatuurgevoelig genproduct produceert dat alleen pigment produceert in de koelere uiteinden van het lichaam van het konijn.

als alternatief kan één mutant-allel dominant zijn over alle andere fenotypen, inclusief het wildtype. Dit kan optreden wanneer het mutant allel op de een of andere manier interfereert met de genetische boodschap, zodat zelfs een heterozygoot met één wild-type allel kopie het mutant fenotype uitdrukt., Een manier waarop het mutant allel kan interfereren is door de functie van het wild-type genproduct te verbeteren of zijn distributie in het lichaam te veranderen.

een voorbeeld hiervan is de Antennapediamutatie bij Drosophila (Figuur 2). In dit geval breidt het mutant allel de distributie van het genproduct uit, en als gevolg daarvan ontwikkelt de Antennapedia heterozygoot benen op zijn hoofd waar zijn antennes moeten zijn.,

meerdere allelen geven geneesmiddelresistentie bij de malariaparasiet

Malaria is een parasitaire ziekte bij mensen die wordt overgedragen door geïnfecteerde vrouwelijke muggen, waaronder Anopheles gambiae (figuur 3a), en wordt gekenmerkt door cyclische hoge koorts, rillingen, griepachtige symptomen en ernstige anemie. Plasmodium falciparum en P. vivax zijn de meest voorkomende veroorzakers van malaria, en P. falciparum is de meest dodelijke (figuur 3b). Wanneer prompt en correct behandeld, P. falciparummalaria heeft een sterftecijfer van 0,1 procent., In sommige delen van de wereld heeft de parasiet echter weerstand ontwikkeld tegen veelgebruikte malariabehandelingen, zodat de meest effectieve malariabehandelingen per geografische regio kunnen variëren.

Figuur 3. De (A) Anopheles gambiae, of Afrikaanse malariamug, fungeert als een vector in de transmissie aan mensen van de malaria-veroorzakende parasiet (B) Plasmodium falciparum, hier gevisualiseerd met behulp van vals-kleur transmissie elektronenmicroscopie. (credit A: James D., Gathany; credit b: ute Frevert; false color door Margaret Shear; scale-bar data van Matt Russell)

in Zuidoost-Azië, Afrika en Zuid-Amerika heeft P. falciparum resistentie ontwikkeld tegen de anti-malaria geneesmiddelen chloroquine, mefloquine en sulfadoxine-pyrimethamine. P. falciparum, die haploid tijdens het levensstadium is waarin het aan mensen besmettelijk is, heeft veelvoudige drug-resistente mutant allelen van het dhps-gen geëvolueerd. Verschillende graden van sulfadoxine resistentie worden geassocieerd met elk van deze allelen. Haploid zijn, P., falciparum heeft maar één geneesmiddelresistent allel nodig om deze eigenschap tot uitdrukking te brengen.

in Zuidoost-Azië zijn verschillende sulfadoxine-resistente allelen van het dhps-gen gelokaliseerd in verschillende geografische regio ‘ s. Dit is een gemeenschappelijk evolutionair fenomeen dat voorkomt omdat drug-resistente mutanten zich voordoen in een populatie en interbreed met andere P. falciparum isolaten in de nabijheid. Sulfadoxine-resistente parasieten veroorzaken aanzienlijke menselijke ontbering in regio ‘ s waar dit medicijn op grote schaal wordt gebruikt als een over-the-counter malaria remedie., Zoals gemeenschappelijk met ziekteverwekkers is die aan grote aantallen binnen een besmettingscyclus vermenigvuldigen, evolueert P. falciparum vrij snel (meer dan een decennium of zo) in reactie op de selectieve druk van algemeen gebruikte anti-malariamedicijnen. Daarom moeten wetenschappers voortdurend werken aan de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen of combinaties van geneesmiddelen om de wereldwijde malaria-Last te bestrijden.

meerdere allelen (ABO-bloedgroepen) en Punnett-vierkanten

bijdragen!

verbeter deze pagina leer meer