Was ist eine Geninteraktion?
Eine Geninteraktion ist ein Zusammenspiel mehrerer Gene, das sich auf die Expression des Phänotyps eines Organismus auswirkt. Während die Expression von physischen Merkmalen oft als Ergebnis der Vererbung von zwei Genen beschrieben wird, eines an jedem Allel von jedem Elternteil, ist sie tatsächlich viel komplizierter. Gruppen von Genen interagieren miteinander und erklären, warum Phänotypen zwischen einzelnen Mitgliedern einer Art so unterschiedlich sind. Das Verständnis von Geninteraktionen ist ein wichtiger Aspekt für das Verständnis der Vererbung, insbesondere der Vererbung von schädlichen Merkmalen.
Genwechselwirkungen können zur Veränderung oder Unterdrückung eines Phänotyps führen. Dies kann auftreten, wenn ein Organismus beispielsweise zwei verschiedene dominante Gene erbt, was zu einer unvollständigen Dominanz führt. Dies tritt häufig bei Blüten auf, bei denen die Züchtung von zwei Blüten, die dominante Gene weitergeben, zu einer Blume mit einer ungewöhnlichen Farbe führen kann, die durch unvollständige Dominanz verursacht wird. Wenn zum Beispiel Rot und Weiß dominieren, können die Nachkommen aufgrund einer Geninteraktion rosa oder gestreift sein.
Manchmal werden genetische Merkmale vollständig unterdrückt. Menschen mit Albinismus tragen möglicherweise Gene für Merkmale, die nicht in ihren Phänotypen zum Ausdruck kommen, da der Albinismus diese Gene abschaltet. Dies ist auch bei Färbungsmustern bei Tieren wie Schildpattkatzen zu beobachten, bei denen die ungewöhnliche Haarfarbe das Ergebnis selektiver Genwechselwirkungen ist, wobei Gene an einigen Stellen ausgeschaltet und an anderen Stellen eingeschaltet werden.
Die Fruchtfliege ist in der Genetik bekannt und ein Großteil des Verständnisses der Funktionsweise von Geninteraktionen beruht auf der Arbeit mit der Fruchtfliege in Laborumgebungen. In Organismen wie dem Menschen, in denen genetisches Experimentieren als unethisch angesehen wird, sind Genetiker gezwungen, sich auf Daten der vorhandenen Bevölkerung zu stützen, um mehr über dominante und rezessive Merkmale zu erfahren und zu sehen, wie Gruppen von genetischen Merkmalen interagieren können. Eine Geninteraktion ist das Ergebnis der Vererbung von Genen, die in irgendeiner Weise in Konflikt stehen und die es allen unmöglich machen, sich als codiert auszudrücken, oder der Vererbung einer Reihe miteinander in Beziehung stehender Gene, die miteinander interagieren, um einen Phänotyp auszudrücken.
Manchmal schränkt eine Geninteraktion die Produktion bestimmter Proteine ein, oft schon sehr früh in der Entwicklung des Fötus. In anderen Fällen kann es die Kodierung von Proteinen stören und zu einer verstümmelten Expression eines physischen Merkmals führen. Hybride zeigen häufig eine Vielzahl interessanter Ergebnisse von Geninteraktionen. In einigen Fällen sind die Wechselwirkungen vorteilhaft und können sich zu ihren eigenen genetischen Merkmalen entwickeln, während in anderen Fällen die Genwechselwirkung einen Nachteil erzeugt und diese Merkmale schließlich aussterben.