Что такое комплементация в генетике?

Изучение клеточных изменений или мутаций является основной областью исследований в области генетики. Одна область, представляющая интерес для ученых, касается того, как организм может преодолеть генетические аномалии, чтобы сохранить нормализованную версию признака. Тесты комплементации могут решить эту проблему, изучая организмы с генетическими мутациями и их потомство. Если признак потомства выражен нормально даже в присутствии известных генетических мутаций, то генетические отношения считаются взаимодополняющими.

Чтобы понять комплементацию, сначала должны быть определены определенные генетические термины. Экспрессия генов находится на самом базовом уровне комплементации, и гены представляют собой небольшие единицы в организме, которые содержат и передают признаки. Они состоят из дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и рибонуклеиновой кислоты (РНК). Различные формы гена известны как аллели, и каждый ген хранится в структурах ДНК, называемых хромосомами. Ген может быть выражен в форме буквенных символов, называемых генотипами, но его фактическое физическое выражение в форме черты - как голубые глаза - называется фенотипом.

Поскольку у большинства организмов есть два набора хромосом, каждый признак обычно имеет ген на каждой хромосоме. Когда аллели двух генов одинаковы, экспрессия считается гомозиготной. Однако, если аллели гена в хромосомах различны, возникает гетерозиготная экспрессия.

Ученые рассматривают комплементацию при изучении генетических мутаций. Эти аномалии возникают, когда в ДНК происходит трансформация. Они могут возникать из-за факторов окружающей среды или из-за клеточных ошибок или процессов. Мутации имеют тенденцию быть рецессивными - или менее распространенными и влиятельными - а не доминирующими. Когда фенотип, или физическая экспрессия, является частью нормального среднего значения, а не мутированной экспрессии, он известен как фенотип дикого типа.

Комплементация возникает, когда клетка или организм имеют нормальную генетическую экспрессию, даже если она является продуктом двух известных мутаций. Например, у видов плодовой мухи большинство мух имеют красные глаза. Мутанты, однако, имеют белые глаза. Если у потомства двух белоглазых плодовых мушек красные глаза, то у него, вероятно, есть дополнительные генетические особенности.

Такие выводы можно сделать, потому что мутации являются рецессивными признаками, которые требуют двух разных рецессивных вкладов. Если мутация происходит в разных генах, то доминантные версии гена одного организма могут заменить рецессивную версию гена второго организма. Это производит нормальный фенотип.

Генетические исследователи находят полезность в тестах комплементации, потому что ДНК комплемента и последовательность комплемента могут помочь определить, где специфические мутации возникают на гене, и какие гены ответственны за мутацию. Эти тесты объединяют две клетки с одинаковой выраженной мутацией вместе через рецептор комплемента. Как указывалось выше, ученые затем изучают, производят ли клетки потомство, у которого также имеется мутация. Обнаружение отсутствия комплементации предупреждает исследователей о том, что мутация, вероятно, происходит в одном и том же гене у обоих организмов. Однако, если потомство отменило мутацию, то аномалия, скорее всего, произошла на двух разных генах.