Hvad er komplementering inden for genetik?
Undersøgelsen af celleændringer eller mutationer er et vigtigt forskningsområde inden for genetik. Et af interesseområder for forskere drejer sig om, hvordan en organisme kan overvinde genetiske abnormiteter for at bevare den normaliserede version af en egenskab. Komplementeringstest kan løse dette problem ved at studere organismer med genetiske mutationer og deres afkom. Hvis et afkomstræk udtrykkes normalt selv i nærvær af kendte genetiske mutationer, siges det genetiske forhold at være komplementært.
For at forstå komplementering skal visse genetiske udtryk først defineres. Genudtryk er på det mest basale niveau for komplementering, og gener er små enheder inden for en organisme, der holder og videregiver træk. De består af deoxyribonukleinsyre (DNA) og ribonukleinsyre (RNA). De forskellige former for et gen er kendt som alleler, og hvert gen opbevares på DNA-strukturer kaldet kromosomer. Et gen kan udtrykkes i form af bogstavsymboler kaldet genotyper, men dets faktiske fysiske udtryk i form af en egenskab - som blå øjne - kaldes en fænotype.
Da de fleste organismer har to kromosomsæt, vil hver egenskab generelt have et gen på hvert kromosom. Når allelerne for de to gener er de samme, refereres udtrykket til homozygot. Hvis imidlertid genallelerne på kromosomerne er forskellige, resulterer en heterozygot ekspression.
Forskere overvejer komplementering, når de studerer genetiske mutationer. Disse abnormiteter opstår, når en transformation finder sted inden i DNA'et. De kan forekomme på grund af miljøfaktorer eller ved cellulære fejl eller processer. Mutationer er tilbøjelige til at være recessive - eller mindre almindelige og indflydelsesrige - snarere end dominerende. Når en fænotype eller fysisk ekspression er en del af det normale gennemsnit snarere end et muteret udtryk, er det kendt som en vildtype-fænotype.
Komplementering resulterer, når en celle eller organisme har en normal genetisk ekspression, selvom det er produktet af to kendte mutationer. For eksempel har de fleste fluer røde øjne i frugtfluesorten. Mutanter har imidlertid hvide øjne. Hvis afkom til to hvidøjede frugtfluer besidder røde øjne, havde afkommet sandsynligvis komplementære genetiske træk.
Sådanne konklusioner kan drages, fordi mutationer er recessive træk, der kræver to forskellige recessive bidrag. Hvis en mutation finder sted på forskellige gener, kunne de dominerende versioner af en organisms gen erstatte den recessive version af den anden organisms gen. Dette frembringer en normal fænotype.
Genetiske forskere finder nytten ved komplementationstest, fordi komplement-DNA og komplementsekvens kan hjælpe med at bestemme, hvor specifikke mutationer opstår på et gen, og hvilke gener der er ansvarlige for mutationen. Disse test kombinerer to celler med den samme udtrykte mutation sammen via en komplementreceptor. Som skitseret undersøger forskere derefter, om cellerne producerer et afkom, der også har den pågældende mutation. Et ikke-komplementerende fund advarer forskere om, at mutationen sandsynligvis forekommer på det samme gen i begge organismer. Hvis afkommet imidlertid har afskaffet mutationen, forekom der unormalt sandsynligvis to forskellige gener.