Особености на доминирането в биологията

От 1880г.

Доминантността не е абсолютно, а относително свойство на даден алел. Самото понятие "доминантен" ("доминус" - господин) говори, че доминантен генът може да бъде само по отношение на друг ген. По отношение на трети ген той може да се окаже рецесивен.

Степента на доминантност може да бъде различна, понякога доминирането е непълно - в проявяването на признака участват понякога и двата гена (тогава те се наричат кодоминантни).

Например добре известното градинско растение "нощна красавица" има две форми - с червени и с бели цветове. Цветовете на хибридите са розови, но във второто поколение отново става разцепване на бяла и червена форма. Един и същ признак може да се унаследява както доминантно, така и рецесивно.

Така например гънката във вътрешния ъгъл на окото (епикантус) в монголската раса е доминантен признак, а при южноафриканските бушмени и хотентоти - рецесивен. Вероятно това свидетелства, че и в единия, и в другия случай епикантусът възниква независимо. Но възможно е и друго обяснение - еволюцията на доминирането и в единия, и в другия случай е ставала по различен начин.

Еволюция на доминирането ...

В миналото И. В. Мичурин кръстосал владимирската вишна (даваща розови плодове) с бяла череша от сорта Винклер бяла. Хибридният вишнап дал бели плодове "с едва забележим розов оттенък" - т.е., белият цвят на плодовете доминирал. Трудно е да се каже какво би станало по-нататък, ако хибридът е останал на собствените си корени.

Голяма част от малките деца са със светли коси, а след това потъмняват значително. Дървото на хибрида, наречено Красота на Севера, замръзнало през суровата зима, но пъпки от него били присадени върху обикновената червена вишна. В резултат на това се появявили хибриди с розови плодове.

Това все още е първото поколение хибриди, но в резултат на присаждането признаците за розови и бели плодове си обменят доминантни свойства. Така възникнал мичурниският метод на ментора (Ментор - това е наставникът на сина на Одисей), управлявал доминантността.

В такива случаи обикновено хибридите от първото поколение се присаждали на растението-ментор. Подбирането на ментора зависело до голяма степен от интуицията на изследователя; ако менторът е удачен, пластичните вещества от подложката, постъпващи в присадката, потискали изявата на нежеланите доминантни гени и във фенотипа се проявяват рецесивните. След като всички качества на присадката се проявят и сортът се окаже приложим, той се размножавал вегетативно.

Методът на ментора няма нищо общо с т. нар. "вегетативна хибридизация" - тук няма предаване на признаци от подложката на присадката, а само управление на доминирането на гените на присадката. Менторът не е единствен и съвсем не основен метод, с помощта на който Мичурин управлявал доминирането на хибридите от първото поколение.

Основно въздействие са оказвали външните условия - температурата и влажността, светлината и почвата. Мичурин разбрал, че възникването на доминантността е дълъг и сложен исторически процес, първостепенна роля, в който играят изкуственият и естественият отбор. Не случайно посочил, че в хибридите доминират преди всичко признаците на дивите видове, след това на старите, устойчиви културни сортове и накрая на младите.

Еволюцията на доминантността е преоткрита от английския генетик Р. Фишер и други учени на други обекти. Издигнати са едновременно няколко хипотези, обясняващи механизма на това явление. Нито една от тях, взета поотделно, не обяснява еволюцията на доминирането докрай.

Най-вероятно в природата съществуват няколко механизма, които управляват проявяването на гена в признак. Отборът, както предполага и Мичурин, играе важна роля, което показват и опитите на английския генетик Е. Форд с пеперудата педомерка. Тази пеперуда нормално има крила с петна на бял фон. Известна е обаче мутация с жълт фон на крилата.

При хетерозиготите (хибридни форми с двата алела в генома) цветът на фона на крилата е междинен. Форд разделя експериментално популацията на две части: в едната се отбирали най-светло оцветените хетерознготи, а в другата - най-жълтите. След няколко поколения в първата част генът на "жълтия фон" станал напълно рецесивен, а във втората - напълно доминантен.

Значението на подобни опити ще стане ясно, ако се припомни, че възникващите наново алели обикновено са рецесивни (признаците на "дивите" видове доминират над културните). Строгият отбор на признака "преживяемост" на рецесивите би трябвало да e това, че става доминантен.

С течение на времето започнал да се изяснява въпросът за това що за вещества "включват" или "изключват" един или друг алел. А. Кюн и неговите сътрудници успели да работят с гъсениците на миниатюрната оранжева хамбарна пеперуда, а Г. Бидъл и Б. Eфруси - с личинки на дрозофила. Те осъществили присаждане на животински материал, присаждайки от гъсеница на друга група клетки - имагиални дискове, от които се развиват телесните части на възрастното насекомо.

Успели са да изолират вещество наречено "генохормон", което предизвиква ясни изменения в цвета на очите. По-късно генохормони - производни на каротиноидите са получени и за много други насекоми. Действието им е сравнително немного строго специфично. Например и при мухата-дрозофила, и при оранжевата хамбарна пеперуда цветът на очите се управлява от един генохормон.

И така генетиката, развивала се с много бързи темпове от началото на XX в., послужила като стабилна основа за изучаването на единия от трите "кита" на еволюцията според Дарвин - наследствеността. Успоредно с това интензивно се изучаваше и антитезата на наследствеността - изменчивостта.