GEN ETKİLEŞİMLERİ

Diploit bir organizmada homolog kromozomların karşılıklı lokuslarında bulunan genler birbirlerinin allelleridir. Dolayısıyla genlerin birbirleriyle olan etkileşimlerini bulundukları konuma göre allel ve allel olmayan gen etkileşimleri olarak sınışandırabiliriz.

Homolog kromozom diploit bir organizmada morfolojik olarak birbirinin aynı olan kromozomlara denir.

Bir allel genin diğerinin etkisini örtmesi ya da engellemesi durumudur. İki allel genin birlikte olduğu heterozigot birleşimde fenotipde baskın olan genin etkisi görülür.

Bu etkileşim şeklinde genotipik olarak heterozigot birleşimlerde allellerin etkisi fenotipde aynı zamanda ortaya çıkar. Fenotipde her iki genin etkisi de görülür. Kırmızı Shorthorn ile beyaz Shorthorn sığırları melezlendiğinde F1 soyda kırçıl fenotipde Shorthorn’ların görülmesi gibi durumlar bu etkileşime iyi birer örnektir. Bu örnekte fenotipde hem kırmızı hem de beyaz kıllar birlikte görülmektedir. İki rengin ortaklaşa görünümü kırçıl rengin ortaya çıkması na neden olmaktadır. Bu tür etkileşimlerde fenotipe bakıp genotipin ne olduğu belirlenebilir.

Metabolizma canlı organizmada veya canlı hücrelerde hareketi, enerjiyi sağlamak için oluşan, biyolojik ve kimyasal değişimlerin bütünüdür.

Dişi ata kısrak adı verilir

Bu tip etkileşimde, heterozigot birleşimde fenotipde her iki genin sahip olduğu etkilerin arasında bir durum görülür. Kıvırcık tüylü tavuklarla düz tüylü tavukların birleşmesi sonucunda oluşan F1 soyda bu gen etkinliklerin arasında zayıf kıvırcık tüylü tavukların görülmesi bir örnek olarak gösterilebilir. Beyaz ve siyah Endülüs tavuk ırklarının F1 soyda mavi kanat rengine sahip olmaları gibi bir başka örnek de bu gen etkileşimine örnek olarak gösterilebilir.

Bazı heterozigot birleşimlerde fenotipik olarak heterozigot bireylerin homozigot olanlara göre üstün olma durumudur. Örneğin erkek eşeğin, kısrak ile birleşmesinden doğan katırın yaşama gücü açısından her iki türe göre daha üstün özelliklere sahip olma durumu bu etkileşime bir örnek olarak gösterilebilir.

Bir genin birden fazla karakteri belirlemesidir. Bu genetik etkileşim aracılığı ile bir bireyin fenotipine bakarak o bireye ait gözle belirleyemediğimiz başka bir karakteri ile ilgili bilgi sahibi olunabilir. Örneğin kıvırcık tüylü tavuklarda metabolizma daha fazladır. Kalp atım hızları ve yem alımları ve bunları sindirme işlemleri daha hızlıdır.

Aynı çevre koşullarında, aynı genotipe sahip olan bireylerin genotipik özelliklerinin gerektirdiği fenotipi gösterme yüzdesidir. Bazı popülasyonlarda tüm bireyler aynı genotipe sahip olmalarına ve aynı çevre koşulları nda bulunmalarına rağmen o genotipin etkisini göstermezler. Bu durumda o popülasyonda tam olmayan penetrans vardır. Eğer tüm bireyler o etkiyi gösterirlerse “burada tam penetrans vardır” denilir.

Aynı penetrans, genotip ve çevre koşulları nda bireylerin sahip oldukları genotipik özellikleri farklı fenotipik derecelerde göstermeleridir. Örneğin hayvanlarda alacalık farklı derecelerde olabilir; bazılarında daha çok bazılarında ise daha az olarak şekillenebilir. Bazı kalıtsal hastalıklarda da aynı durum görülebilir. Aynı genotipe sahip oldukları halde bazı bireylerde hastalık daha şiddetli, bazılarında orta şiddetli, bazılarında ise daha az şiddetli gibi çeşitli derecelerde ortaya çıkabilir.

Belli bir bölgede yaşayan aynı türe ait bireylerin tümüdür. Her türlü canlı varlığın sayısal olarak yoğunluğu ve dağılımıdır.

Bazı karakterin oluşumunda birden fazla gen etkilidir. Bu gibi durumlarda farklı lokusta bulunan bir gen ya baskın olarak ya da çekinik homozigot olarak bir başka lokusta bulunan gen çiftinin etkisini maskeleyebilir ya da değiştirebilir. Kısaca allel olmadıkları halde bazı genler birbirleriyle etkileşim halinde olabilirler. Bu etkileşime epistazis adı verilmektedir.

Epistasizde etkileyen gene epistatik gen denir.

Epistasizde etki altında kalan gene ise hipostatik gen adı verilmektedir.

Köpeklerde bir lokusta bulunan “B” geni siyah renkliliği belirlemektedir. Bu genin çekinik alleli olan “b” ise kahve renkliliği belirlemektedir. Bir başka lokusta bulunan “I” geni pigmentasyon oluşumunu engellemekte ve hayvanlar albino olmaktadır. Bu genin çekinik allelinin homozigot birleşiminde ise pigmentasyon işlevi sağlanmaktadır. “I” geni diğer lokustaki “B” ve “b” genleri ile birlikte olduğu zamanlar bu genler üzerine epistatik etki göstererek etkilerini engellerler. Bu olay dominant epistazis (baskın epistazis) olarak tanımlanmaktadır.

Tavşanlarda rex tüylü olmak, kürk hayvanı yetiştiricileri için arzu edilen özelliklerden biridir. Bu özelliklere sahip olan tavşanların derisi yumuşak, tüyleri kısa, parlak, kadife gibidir. Bu özellik çekinik bir gen “r1” tarafından belirlenir. Gene aynı özelliği belirleyen fakat başka bir lokusta olan “r3” geni vardır. Bu genler çekinik olduklarından rex tüylüğü belirleme özelliklerini homozigot oldukları zaman gösterirler. Bu genlerin heterozigot birleşimlerinde normal tüylülük görülmektedir. Farklı lokustadaki bu çekinik genlerin tüm genotipik birleşimlerindeki bu özellikler çifte çekinik epistazis olarak adlanmaktadır.

Hereford sığırlarında yüz açık (yüzün beyaz olması) renklidir. Bu durum bir baskın gen “H” tarafından belirlenir. Benzer olarak aynı durum Simental ırkı için de geçerlidir. Bu ırkta da yüzün beyaz olması bir başka lokusta bulunan bir baskın gen tarafından “S” tarafından belirlenmektedir. Bu iki ırkın melezlenmesi sonucunda ortaya çıkan F1 lerin kendi aralarında çaprazlamaları sonucu ortaya çıkan F2 birleşimlerinde biri dışında tüm döllerde yüz açık renklidir. Tüm genotipik birleşimlerde lokuslardan birinde “H” ya da “S” geninin bulunması yüzün açık renkli olmasına neden olacaktır. Kapalı yüz yani yüzün tümünün renkli görülmesi sadece “hhss”genotipinde olacaktır. Anlatılan örnekte farklı lokuslarda bulunan iki baskın gen söz konusudur. Bu olay çifte baskın epistazis olarak tanımlanmaktadır.

Leghorn tavuk ırkında bulunan baskın bir gen “I” tüylerin renksiz olmasını belirlemektedir. Başka bir tavuk ırkı olan ‹pek tavuk ırkında farklı bir lokusta bulunan çekinik bir gen “c” geni aynı özelliği belirlemektedir. Bu iki ırk melezlendiği zaman “CcIı” genotipindeki F1 yavrular “I” geninin etkisi ile beyaz tüylü bir fenotipe sahip olmaktadır. F1 lerin kendi aralarında melezlemeleri ile oluşan 16 genotipik birleşimde çekinik “c” geninin homozigot yani “cc” birleşiminde ve I geninin de “I-” (“II” ve “Iı”) birleşimlerinde tavuklar fenotipik olarak beyaz tüylü olmaktadırlar. Diğer birleşimlerde ise renkli tüylülük olmaktadır. Anlatılan örnekte epistatik olarak “I” geninin baskın, “c” geninin ise çekinik epistatik etkisi vardır. Bu duruma hem baskın hem de çekinik epistazis denir.

Yirminci yüzyılın ilk başlarında tavukların tüy renkliliği ile ilgili farklı lokuslarda bulunan gen etkileşimleri olduğu belirlenmiştir. Farklı ırklarda beyaz kanat tüylerine sahip iki saf tavuk ırkı melezlendiği zaman renkli tüylü tavuklar olmaktadır. Pigmentasyon olayını belirleyen “C” ve “O” genleridir. Bu tavuk ırklarından biri “ccOO” diğeri ise “CCoo” genotipindedir. Bu gen birleşimlerinden birinde “cc” allelleri diğerinde ise “oo” allelleri beyaz tüylülüğe neden olmaktadır. Bununla birlikte tavuklardaki tüy renkliliği ile ilgili başka lokuslarda bulunan allel genler de etkili olmaktadır. Bu lokuslardan birinde bulunan “B” geni homozigot olarak bulunduğunda “BB” siyah tüylülük, diğer alleli olan “b” ile birlikte heterozigot olarak bulunduğunda ise yani “Bb” birleşiminde mavi renklilik oluşurken, “bb” genotipinde siyah benekli bir tüy renkliliği olmaktadır. Renklilik ile ilgili bu genlerin etkin olabilmesi genotipik birleşimlerinde “cc” ve “oo” gen birleşimlerinin olmamasına bağlıdır.