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INTERAZIONE TRA GENI - Coggle Diagram
INTERAZIONE TRA GENI
TIPI DI EPISTASI E MODIFICAZIONE DEI RAPPORTI DELLA F2
Definizione di Epistasi: Interazione tra geni non allelici per cui un gene (gene epistatico) maschera, sopprime o altera l'espressione fenotipica di un altro gene (gene ipostatico).
Riferimento: Tutte le modificazioni derivano dalla deviazione del classico rapporto diibrido mendeliano 9:3:3:1 ottenuto dall'incrocio tra doppi eterozigoti (AaBb×AaBb)
Epistasi Recessiva (Rapporto 9:3:4)
Meccanismo: L'omozigosi recessiva di un gene (es. bb) è epistatica sui due alleli dell'altro gene (A o a), mascherandone l'effetto.
Esempio Classico (Colore del mantello nei roditori):
Gene C/c: necessario per la produzione del pigmento (C colore, cc albino).
Gene A/a: determina la distribuzione del pigmento (A agouti/grigio, aa nero).
Interazione: L'omozigosi cc blocco alla radice la sintesi del colore ed è epistatica sul gene A, rendendo il mantello albino a prescindere che sia A_ o aa.
Rapporto F2 (AaBb×AaBb):
9/16 Agouti (A_C_)
3/16 Nero (aaC_)
4/16 Albino (A_cc + aacc)
Epistasi Recessiva Doppia / Geni Complementari (Rapporto 9:7)
Meccanismo: L'omozigosi recessiva di uno qualsiasi dei due geni (es. aa oppure bb) arresta la via biosintetica a cascata, producendo il fenotipo mutante. Il fenotipo selvatico richiede almeno un allele dominante per ciascun locus (A_B_).
Esempio Classico (Colore del fiore in Lathyrus odoratus):
La sintesi del pigmento viola richiede l'azione consecutiva di due enzimi funzionali codificati dai geni dominanti A e B:
Precursore IncoloreEnzima AIntermedio IncoloreEnzima BPigmento Viola
Rapporto F2 (AaBb×AaBb):
9/16 Fiori Viola (A_B_)
7/16 Fiori Bianchi (A_bb + aaB_ + aabb)
Epistasi Dominante (Rapporto 12:3:1)
Meccanismo: La presenza di un singolo allele dominante di un gene epistatico (es. A_) è sufficiente per mascherare la manifestazione fenotipica di qualsiasi combinazione allelica del secondo gene (B o b).
Esempio Classico (Colore del frutto nella zucca Cucurbita pepo):
L'allele dominante A inibisce la conversione del pigmento incolore in giallo/verde (frutto Bianco). In assenza dell'allele dominante (aa), il gene B determina se il frutto è Giallo (B_) o Verde (bb).
Rapporto F2 (AaBb×AaBb):
12/16 Frutti Bianchi (A_B_ + A_bb)
3/16 Frutti Gialli (aaB_)
1/16 Frutti Verdi (aabb)
Geni Duplicati / Doppia Epistasi Dominante (Rapporto 15:1)
Meccanismo: I due geni svolgono funzioni equivalenti e ridondanti nella via metabolica o di sviluppo. È sufficiente la presenza di un singolo allele dominante di uno qualsiasi dei due loci (A_ oppure B_) per produrre il fenotipo selvatico. Il fenotipo mutante compare solo quando entrambi i loci sono in omozigosi recessiva (aabb).
Esempio Classico (Forma della capsella in Capsella bursa-pastoris):
La forma della capsella è triangolare (cuoriforme) se è presente almeno un allele A oppure B. Diventa ovoidale (allungata) solo nel doppio omozigote recessivo (aabb).
Rapporto F2 (AaBb×AaBb):
15/16 Capcelle Triangolari (A_B_ + A_bb + aaB_)
1/16 Capcelle Ovoidali (aabb)
PRINCIPI GENERALI
Natura del Fenotipo e Azione Multigenica
Interazione Genica: Il fenotipo finale di un organismo è frequentemente il risultato dell'azione combinata di più geni differenti che collaborano nella stessa via metabolica o strutturale, coordinati con i fattori ambientali
Test di Complementazione (Test Cis-Trans)
Scopo: Determinare se due mutazioni recessive distinte che producono lo stesso fenotipo mutante appartengono allo stesso gene (alleliche) oppure a geni diversi di una stessa via metabolica (non alleliche).
Procedura: Incrocio tra i due organismi omozigoti mutanti (m1m1×m2m2).
Risultati e Interpretazione:
Complementazione Avvenuta (Progenie F1 Selvativa / Normale):
Le mutazioni sono su geni diversi (m1m1++×++m2m2→m1+m2+).
Ciascun genitore fornisce l'allele selvatico funzionante che manca all'altro, ripristinando la via metabolica.
Assenza di Complementazione (Progenie F1 Mutante):
Le mutazioni sono su alleli dello stesso gene (m1m1×m2m2).
Entrambi i genitori forniscono un gene inattivo, quindi la F1 rimane mutante