Co je komplementace v genetice?

Studium buněčných změn nebo mutací je hlavní oblastí výzkumu v genetice. Jedna oblast zájmu vědců se týká toho, jak může organismus překonat genetické abnormality, aby si zachoval normalizovanou verzi zvláštnosti. Doplňkové testy mohou tento problém vyřešit studiem organismů s genetickými mutacemi a jejich potomky. Pokud je potomstvo obvykle vyjádřeno i v přítomnosti známých genetických mutací, pak se genetický vztah považuje za komplementární.

Abychom porozuměli komplementaci, musí být nejprve definovány určité genetické pojmy. Exprese genů je na nejzákladnější úrovni komplementace a geny jsou malé jednotky v organismu, které drží a předávají vlastnosti. Skládají se z kyseliny deoxyribonukleové (DNA) a kyseliny ribonukleové (RNA). Různé formy genu jsou známé jako alely a každý gen je uložen na strukturách DNA nazývaných chromozomy. Gen může být vyjádřen ve formě písmenných symbolů zvaných genotypy, ale jeho skutečná fyzická exprese ve formě zvláštních rysů - jako modré oči - se nazývá fenotyp.

Protože většina organismů má dvě sady chromozomů, bude mít každá vlastnost obvykle gen na každém chromozomu. Když jsou alely obou genů stejné, je exprese označována jako homozygotní. Pokud se však alely genu na chromozomech liší, dojde k heterozygotní expresi.

Vědci zvažují komplementaci při studiu genetických mutací. Tyto abnormality vznikají, když dojde k transformaci uvnitř DNA. Mohou nastat v důsledku faktorů prostředí nebo buněčných chyb nebo procesů. Mutace bývají spíše recesivní - nebo méně běžné a vlivné - spíše než dominantní. Pokud je fenotyp nebo fyzická exprese spíše součástí normálního průměru než mutované exprese, je znám jako fenotyp divokého typu.

Komplementace nastává, když má buňka nebo organismus normální genetickou expresi, i když je výsledkem dvou známých mutací. Například u druhů mušek má většina much červené oči. Mutanti však mají bílé oči. Pokud má potomstvo dvou mušek bílých očí červené oči, měl potomek pravděpodobně doplňující se genetické rysy.

Tyto závěry lze vyvodit, protože mutace jsou recesivní rysy, které vyžadují dva různé recesivní příspěvky. Pokud dojde k mutaci na různých genech, pak dominantní verze genu jednoho organismu by mohla nahradit recesivní verzi genu druhého organismu. To vede k normálnímu fenotypu.

Genetičtí vědci najdou užitečnost v testech komplementace, protože komplement DNA a sekvence komplementu mohou pomoci určit, kde na genu vznikají specifické mutace a které geny jsou za mutaci odpovědné. Tyto testy kombinují dvě buňky se stejnou exprimovanou mutací dohromady prostřednictvím komplementového receptoru. Jak je uvedeno, vědci pak studují, zda buňky produkují potomka, který má také dotyčnou mutaci. Nekomplementační nález upozorňuje vědce, že mutace se pravděpodobně vyskytuje na stejném genu v obou organismech. Pokud však potomek mutaci zrušil, došlo k abnormalitě nejpravděpodobněji na dvou různých genech.