Sebuah gen dominan adalah salah satu yang bertanggung jawab untuk mendefinisikan "dominan" karakteristik fenotip pada individu. Istilah "fenotipe" berhubungan dengan himpunan semua karakteristik yang dapat diamati, diukur, dan dikuantifikasi dalam organisme hidup. Karakteristik yang diekspresikan dari gen dominan adalah yang paling sering diamati pada populasi tertentu.
Sebagai contoh, pada populasi beruang grizzly, bulu coklat tua berasal dari ekspresi gen dominan, sedangkan bulu kemerahan berasal dari ekspresi gen resesif. Oleh karena itu, lebih umum untuk mengamati individu dengan bulu coklat daripada warna kemerahan pada populasi beruang.
Contoh gen dominan: bulu coklat tua beruang Grizzly (Sumber: Gregory "Slobirdr" Smith via Wikimedia Commons)
Istilah "dominan" digunakan untuk pertama kalinya, dalam konteks klasifikasi fenotipe, oleh biksu Gregor Mendel pada tahun 1856, dalam deskripsi karyanya dengan tanaman kacang polong. Mendel dikenal sebagai bapak genetika modern.
Mendel menentukan bahwa fenotipe ungu pada bunga kacang lebih dominan daripada fenotipe putih. Hal ini ia amati saat membuat persilangan tanaman kacang polong berbunga ungu dengan tanaman berbunga putih.
Apa yang tidak dapat ditentukan Mendel adalah bahwa fenotipe ungu yang dominan ini disebabkan karena diturunkan dari gen dominan.
Prinsip genetik
Mendel, dalam eksperimennya, mengamati bahwa fenotipe ditransmisikan oleh "faktor" yang ditemukan berpasangan pada setiap individu. "Faktor" ini sekarang dikenal sebagai gen, yang dapat bersifat dominan atau resesif.
Gen adalah unit fundamental dari keturunan. Sebelumnya, kata "gen" digunakan untuk merujuk pada segmen DNA yang berisi informasi yang diperlukan untuk menyandikan sebuah protein. Namun, hari ini diketahui bahwa lebih dari itu.
Dalam percobaan Mendel, salah satu tumbuhan yang berperan sebagai induk membawa dua gen dominan, sedangkan tumbuhan lain yang disilangkan memiliki dua gen resesif; dengan kata lain, Mendel bekerja dengan tanaman dominan dan resesif homozigot (homo = sama).
Pada saat peneliti membuat persilangan tetuanya dan memperoleh generasi pertama (F1), semua tanaman yang dihasilkan bersifat heterozigot (hetero = berbeda), yaitu masing-masing individu mewarisi satu gen dari masing-masing jenis tetuanya, satu dominan dan satu resesif. .
Namun, semua tanaman yang termasuk dalam populasi F1 memiliki bunga berwarna ungu, yang saat ini dikenal karena dominasi warna ungu di atas putih.
Fenomena "dominasi" ini ditafsirkan oleh Gregor Mendel bahwa ekspresi salah satu "faktor" penentu fenotipe menutupi ekspresi yang lain.
Metode studi
Saat ini, metode mempelajari gen dominan terdiri dari membuat persilangan antar individu dari spesies yang sama, karena, mengikuti hukum pewarisan Mendel, gen dapat menghadirkan bentuk-bentuk alternatif yang mempengaruhi fenotipe.
Mendel menyebut bentuk-bentuk alternatif gen (untuk setiap karakter morfologi) " alel ". Alel dapat mengkonfigurasikan warna bunga, bentuk biji, bentuk daun, warna bulu beruang grizzly, dan bahkan warna mata manusia (serta banyak karakteristik lain yang tidak dapat kita lihat. ).
Pada manusia dan kebanyakan hewan, setiap sifat yang diturunkan melalui pewarisan dikendalikan oleh dua alel, karena mereka adalah organisme diploid. Kondisi diploid adalah bahwa semua sel memiliki dua set kromosom autosom.
Kromosom adalah struktur protein dan asam nukleat di mana sebagian besar informasi genetik individu ditemukan. Ini adalah struktur yang sangat terorganisir dan hanya terlihat jelas selama mitosis sel (pembelahan).
Individu yang berkembang biak dalam suatu populasi bertindak sebagai "kendaraan" yang "mengabadikan" alel yang berbeda (gen dominan dan resesif) yang dapat ditemukan pada kromosom populasi tersebut.
Faktor yang mempengaruhi dominasi genetik
Tidak semua ciri yang bergantung pada gen dominan persis mengikuti pola pewarisan yang ditemukan Mendel. Banyak gen yang menunjukkan dominasi tidak lengkap, ini berarti bahwa pada individu heterozigot dengan gen ini fenotipe turunannya adalah perantara.
Contohnya adalah anyelir. Anyelir yang memiliki dua gen untuk warna putih mengekspresikan warna putih. Akan tetapi, anyelir yang membawa gen untuk warna putih dan untuk warna merah, mengekspresikan warna yang berasal dari kedua alel, yaitu merah jambu.
Contoh dominasi yang tidak lengkap (Sumber: Sciencia58 via Wikimedia Commons)
Variasi lain yang sangat sering adalah kodominan genetik. Ketika seorang individu heterozigot (memiliki gen resesif dan gen dominan) ia mengekspresikan sifat-sifat yang diturunkan dari kedua gen tersebut.
Demikian halnya dengan golongan darah pada manusia. Gen untuk golongan darah O bersifat resesif, gen untuk golongan darah A dan B bersifat kodominan. Oleh karena itu, gen A dan B dominan di atas gen tipe O.
Jadi, seseorang yang mewarisi alel A dan alel B memiliki golongan darah tipe AB.
Contoh
Secara umum, produk fenotipe dari gen dominan dua kali lebih sering daripada fenotipe gen resesif, karena, ketika menganalisis sifat fenotipik sebagai gen tunggal, kami memperoleh bahwa:
Gen dominan + Gen dominan = Fenotipe dominan
Gen dominan + Gen resesif = Fenotipe dominan
Gen resesif + Gen resesif = Fenotipe resesif
Namun, gen resesif dapat hadir dalam populasi dengan frekuensi yang sangat tinggi.
Warna mata merupakan contoh gen dominan dan resesif. Orang dengan fenotipe bermata terang merupakan produk dari gen resesif, sedangkan orang dengan fenotipe mata gelap adalah produk dari gen dominan.
Di Skandinavia, kebanyakan orang memiliki mata yang terang, jadi kami mengatakan bahwa gen resesif untuk mata terang jauh lebih sering dan umum daripada gen dominan untuk warna mata gelap.
Alel dominan tidak lebih baik dari alel resesif, tetapi ini mungkin memiliki implikasi pada kebugaran (efektivitas reproduksi) individu.
Referensi
- Anreiter, I., Sokolowski, HM, & Sokolowski, MB (2018). Gen - interaksi lingkungan dan perbedaan individu dalam perilaku. Pikiran, Otak, dan Pendidikan, 12 (4), 200-211.
- Griffiths, AJ, Miller, JH, Suzuki, DT, Lewontin, RC, & Gelbart, WM (2000). Eksperimen Mendel. Dalam Pengantar Analisis Genetik. Edisi ke-7. WH Freeman.
- Herrera - Estrella, L., De Block, M., Messens, EHJP, Hernalsteens, JP, Van Montagu, M., & Schell, J. (1983). Gen chimeric sebagai penanda dominan yang dapat dipilih dalam sel tumbuhan. Jurnal EMBO, 2 (6), 987-995.
- Mendel, G. (2015). Percobaan di taman biara. Ahli Zoologi Amerika, 26 (3), 749-752.
- Nakagawa, Y., & Yanagishima, N. (1981). Gen resesif dan dominan yang mengendalikan aglutinabilitas seksual yang diinduksi di Saccharomyces cerevisiae. Genetika Molekuler dan Umum MGG, 183 (3), 459-462