Genen en genetische overerving

Geweldig overzicht van hoe het allemaal werkt

Office of Biological and Environmental Research of the U.S. Department of Energy Office of Science

genen zijn segmenten van DNA gelegen op chromosomen die de instructies voor eiwitproductie bevatten. Wetenschappers schatten dat mensen maar liefst 25.000 genen hebben. Genen bestaan ​​in meer dan één vorm. Deze alternatieve vormen heten allelen en er zijn meestal twee allelen voor een bepaalde eigenschap. Allelen bepalen verschillende eigenschappen die van ouders op nakomelingen kunnen worden doorgegeven. Het proces waarmee genen worden overgedragen, is ontdekt door Gregor Mendel en geformuleerd in wat bekend staat als De segregatiewet van Mendel .

Gen transcriptie

Genen bevatten de genetische codes , of sequenties van nucleotidebasen in nucleïnezuren , voor de productie van specifieke eiwitten . De informatie in DNA wordt niet direct omgezet in eiwitten, maar moet eerst worden getranscribeerd in een proces genaamd DNA-transcriptie . Dit proces vindt plaats binnen de kern van onze cellen . De daadwerkelijke eiwitproductie vindt plaats in de cytoplasma van onze cellen via een proces genaamd vertaling .

Transcriptiefactoren zijn speciale eiwitten die bepalen of een gen wel of niet wordt in- of uitgeschakeld. Deze eiwitten binden aan DNA en helpen bij het transcriptieproces of remmen het proces. Transcriptiefactoren zijn belangrijk voor celdifferentiatie omdat ze bepalen welke genen in een cel tot expressie worden gebracht. De genen uitgedrukt in a rode bloedcel verschillen bijvoorbeeld van die uitgedrukt in ageslachtscel.

Het genotype van een individu

In diploïde organismen, allelen komen in paren voor. Het ene allel wordt geërfd van de vader en het andere van de moeder. Allelen bepalen iemands genotype of gensamenstelling. De allelcombinatie van het genotype bepaalt de eigenschappen die tot uiting komen of de fenotype . Een genotype dat bijvoorbeeld het fenotype van een rechte haarlijn produceert, verschilt van het genotype dat resulteert in een V-vormige haarlijn.

Erfelijk door zowel aseksuele als seksuele reproductie.

Genen worden door beide geërfdongeslachtelijke voortplantingenseksuele reproductie. Bij ongeslachtelijke voortplanting zijn de resulterende organismen genetisch identiek aan een enkele ouder. Voorbeelden van dit type reproductie zijn ontluikende, regeneratie en parthenogenese .

Gameten fuseren om een ​​onderscheiden individu te vormen

Seksuele reproductie omvat de bijdrage van genen van zowel mannelijk als vrouwelijk gameten die samensmelten tot een afzonderlijk individu. De eigenschappen van deze nakomelingen worden onafhankelijk van elkaar overgedragen en kunnen het gevolg zijn van verschillende soorten overerving.

• In volledige dominantie overerving, één allel voor een bepaald gen is dominant en maskeert het andere allel voor het gen volledig.
• Bij onvolledige dominantie is geen van beide allelen volledig dominant over de andere, wat resulteert in een fenotype dat een mengsel is van beide ouderfenotypen.
• Bij co-dominantie komen beide allelen voor een eigenschap volledig tot uiting.

Sommige eigenschappen bepaald door meer dan één gen

Niet alle eigenschappen worden bepaald door een enkel gen. Sommige eigenschappen worden door meer dan één gen bepaald en staan ​​daarom bekend als: polygene eigenschappen . Sommige genen bevinden zich opgeslachtschromosomenen worden genoemd geslachtsgebonden genen . Er zijn een aantal aandoeningen die worden veroorzaakt door abnormale geslachtsgebonden genen, waaronder hemofilie en kleurenblindheid.

Variatie helpt bij het aanpassen aan veranderende situaties

Genetische variatie is een verandering in de genen die voorkomen in organismen in een populatie. Deze variatie treedt meestal op door DNA-mutatie , genenstroom (verplaatsing van genen van de ene populatie naar de andere) en seksuele reproductie. In onstabiele omgevingen zijn populaties met genetische variatie doorgaans beter in staat zich aan veranderende situaties aan te passen dan populaties die geen genetische variatie bevatten.

Mutaties zijn van fouten en de omgeving

EEN genmutatie is een verandering in de volgorde van nucleotiden in DNA. Deze verandering kan een enkel nucleotidepaar of grotere segmenten van een chromosoom beïnvloeden. Het veranderen van gensegmentsequenties resulteert meestal in niet-functionerende eiwitten.

Sommige mutaties kunnen leiden tot negatieve effecten, terwijl andere mogelijk geen negatieve invloed hebben op of zelfs gunstig zijn voor een individu. Toch kunnen andere mutaties resulteren in unieke eigenschappen zoals:kuiltjes, sproeten en veelkleurige ogen. Genmutaties zijn meestal het gevolg van omgevingsfactoren (chemicaliën, straling, ultraviolet licht) of fouten die optreden tijdens celdeling ( mitose en meiosis ).