In genetica, cos'è la supplementazione?
Lo studio dei cambiamenti o delle mutazioni cellulari è un'area di ricerca primaria nella genetica. Un'area di interesse per gli scienziati riguarda il modo in cui un organismo può superare le anomalie genetiche per conservare la versione normalizzata di un tratto. I test di completamento possono affrontare questo problema studiando gli organismi con mutazioni genetiche e la loro prole. Se un tratto di prole viene espresso normalmente anche in presenza di mutazioni genetiche note, la relazione genetica si dice complementare.
Per comprendere la complementazione, è necessario innanzitutto definire alcuni termini genetici. Le espressioni geniche sono al livello più elementare di complementazione, e i geni sono piccole unità all'interno di un organismo che trattengono e trasmettono tratti. Sono composti da acido desossiribonucleico (DNA) e acido ribonucleico (RNA). Le diverse forme di un gene sono conosciute come alleli e ogni gene è immagazzinato su strutture di DNA chiamate cromosomi. Un gene può essere espresso sotto forma di simboli di lettere chiamati genotipi, ma la sua espressione fisica effettiva sotto forma di tratto - come gli occhi blu - è chiamata fenotipo.
Poiché la maggior parte degli organismi ha due set di cromosomi, ogni tratto avrà generalmente un gene su ciascun cromosoma. Quando gli alleli dei due geni sono uguali, l'espressione viene definita omozigote. Se, tuttavia, gli alleli genetici sui cromosomi sono diversi, si ottiene un'espressione eterozigote.
Gli scienziati considerano la complementazione nello studio delle mutazioni genetiche. Queste anomalie sorgono quando si verifica una trasformazione all'interno del DNA. Possono verificarsi a causa di fattori ambientali o errori o processi cellulari. Le mutazioni tendono ad essere recessive - o meno comuni e influenti - piuttosto che dominanti. Quando un fenotipo, o espressione fisica, fa parte della media normale piuttosto che un'espressione mutata, è noto come fenotipo wild-type.
Il completamento si ottiene quando una cellula o un organismo ha una normale espressione genetica anche se è il prodotto di due mutazioni note. Ad esempio, nelle specie di mosca della frutta, la maggior parte delle mosche ha gli occhi rossi. I mutanti, tuttavia, hanno gli occhi bianchi. Se la prole di due moscerini della frutta dagli occhi bianchi possiede gli occhi rossi, allora la prole probabilmente aveva caratteristiche genetiche complementari.
Tali conclusioni possono essere tratte perché le mutazioni sono tratti recessivi che richiedono due diversi contributi recessivi. Se una mutazione ha luogo su geni diversi, le versioni dominanti del gene di un organismo potrebbero sostituire la versione recessiva del gene del secondo organismo. Questo produce un fenotipo normale.
I ricercatori genetici trovano utile nei test di complementazione perché il DNA del complemento e la sequenza del complemento possono aiutare a determinare dove si verificano specifiche mutazioni su un gene e quali geni sono responsabili della mutazione. Questi test combinano due cellule con la stessa mutazione espressa insieme tramite un recettore del complemento. Come sottolineato, gli scienziati studiano quindi se le cellule producono una prole che ha anche la mutazione in questione. Una scoperta non complementare avvisa i ricercatori che probabilmente la mutazione si verifica sullo stesso gene in entrambi gli organismi. Se, tuttavia, la prole ha abolito la mutazione, allora l'anomalia molto probabilmente si è verificata su due geni diversi.