APA ITU EPISTASIS? (DENGAN CONTOH) - BIOLOGI - 2025

The epistasis , genetika, adalah studi tentang interaksi antara gen yang berbeda coding untuk karakter yang sama. Artinya, itu adalah manifestasi dari suatu sifat yang muncul dari interaksi antara alel gen pada lokus yang berbeda.

Ketika kita berbicara tentang hubungan yang membentuk alel dari gen yang sama, kita mengacu pada hubungan alel. Artinya, alel dari lokus yang sama atau alel alelomorfik. Ini adalah interaksi yang diketahui dari dominasi lengkap, dominasi tidak lengkap, kodominansi dan mematikan antara alel gen yang sama.

Gen kebotakan sangat mirip dengan mereka yang berambut merah atau pirang. Thomas Shafee, dari Wikimedia Commons

Dalam hubungan antara alel lokus yang berbeda, sebaliknya, kita berbicara tentang alel non-alelomorfik. Inilah yang disebut interaksi gen, yang semuanya epistatis dalam beberapa hal.

Epistasis memungkinkan kita menganalisis apakah ekspresi satu gen menentukan ekspresi gen lain. Dalam kasus seperti itu, gen seperti itu akan menjadi epistatis pada detik; yang kedua akan menjadi hipostatis pada yang pertama. Analisis epistasis juga memungkinkan untuk menentukan urutan gen yang menentukan aksi fenotipe yang sama.

Epistasis paling sederhana menganalisis bagaimana dua gen berbeda berinteraksi untuk menghasilkan fenotipe yang sama. Tapi jelas itu bisa jadi lebih banyak gen.

Untuk analisis epistasis sederhana kami akan mendasarkan diri pada variasi proporsi persilangan dihibrid klasik. Yaitu, modifikasi rasio 9: 3: 3: 1, dan untuk dirinya sendiri.

Rasio fenotip klasik 9: 3: 3: 1

Proporsi ini muncul dari kombinasi analisis pewarisan dua karakter berbeda. Artinya, ini adalah produk kombinasi dua segregasi fenotipe independen (3: 1) X (3: 1).

Ketika Mendel menganalisis, misalnya, perawakan tanaman atau warna biji, masing-masing karakter dipisahkan 3 hingga 1. Ketika dia menganalisisnya bersama-sama, bahkan jika mereka adalah dua karakter yang berbeda, masing-masing dipisahkan 3 hingga 1. Artinya, mereka didistribusikan secara independen.

Namun, ketika Mendel menganalisis karakter secara berpasangan, mereka menghasilkan kelas fenotipik terkenal 9, 3, 3, dan 1. Tetapi kelas-kelas ini adalah penjumlahan dari dua karakter yang berbeda. Dan tidak pernah, tidak ada karakter yang mempengaruhi bagaimana yang lain terwujud.

Gamet dan proporsi dalam persilangan dua gen. Diambil dari m.wikipedia.org

Penyimpangan yang tidak seperti itu

Yang sebelumnya adalah penjelasan tentang proporsi Mendelian klasik. Oleh karena itu, ini bukan kasus epistasis. Epistasis mempelajari kasus-kasus pewarisan karakter yang sama yang ditentukan oleh beberapa gen.

Kasus sebelumnya, atau hukum kedua Mendel, adalah pewarisan dua karakter berbeda. Yang dijelaskan kemudian adalah proporsi epistatik yang benar dan hanya melibatkan alel non-alelomorfik.

Rasio 9: 3: 3: 1 (epistasis dominan ganda)

Kasus ini ditemukan ketika karakter yang sama menghadirkan empat manifestasi fenotipik yang berbeda dalam perbandingan 9: 3: 3: 1. Oleh karena itu, tidak dapat menjadi interaksi alel (monogenik) seperti yang menyebabkan munculnya empat golongan darah berbeda dalam sistem ABO.

Mari kita ambil contoh persilangan antara individu heterozigot bergolongan darah A dan individu heterozigot bergolongan darah B. Yaitu, persilangan I ^A i XI ^B i. Ini akan memberi kita rasio 1: 1: 1: 1 untuk individu I ^A i (Tipe A), I ^A I ^B (Tipe AB), I ^B i (Tipe B) dan ii (Tipe O).

Sebaliknya, hubungan epistatis ganda dominan sejati (9: 3: 3: 1) diamati dalam bentuk jengger ayam. Ada empat kelas fenotipik, tetapi dengan rasio 9: 3: 3: 1.

Dua gen berpartisipasi dalam penentuan dan manifestasinya, sebut saja mereka R dan P. Terlepas dari itu, alel R dan P masing-masing menunjukkan dominasi penuh atas alel r dan p.

Dari persilangan RrPp X RrPp didapatkan kelas fenotipik 9 R_P_, 3 R_pp, 3 rrP_ dan 1 rrpp. Simbol "_" berarti alel itu bisa dominan atau resesif. Fenotipe terkait tetap sama.

Kelas 9 R_P_ diwakili oleh ayam jantan dengan puncak kenari, 3 R_pp oleh ayam jantan dengan puncak mawar. Ayam jambul kacang akan menjadi kelas 3 rrP_; kelas rrpp memiliki satu lambang.

Beberapa kali Cockscomb dianalisis secara genetik. Diambil dari maxpixel.net

Dalam epistasis dominan ganda, masing-masing kelas 3 muncul dari efek dominasi gen R atau P. Kelas 9 diwakili oleh salah satu di mana kedua alel dominan R dan P bermanifestasi. Akhirnya, di kelas 1 rrpp, alel tidak ada. dominan dari kedua gen.

Rasio 15: 1 (aksi gen ganda)

Dalam interaksi epistatis ini, satu gen tidak menekan manifestasi gen lain. Sebaliknya, kedua gen mengkode manifestasi sifat yang sama, tetapi tanpa efek aditif.

Oleh karena itu, kehadiran setidaknya satu alel dominan salah satu dari dua gen dari lokus yang berbeda memungkinkan manifestasi sifat tersebut pada kelas 15. Tidak adanya alel dominan (kelas resesif ganda) menentukan fenotipe kelas 1.

Produk dari gen A dan / atau B berpartisipasi dalam manifestasi warna biji gandum. Artinya, salah satu dari produk ini (atau keduanya) dapat menyebabkan reaksi biokimia yang mengubah prekursor menjadi pigmen.

Satu-satunya kelas yang tidak menghasilkan satupun dari mereka adalah kelas 1 aabb. Oleh karena itu, kelas 9 A_B_, 3 A_bb dan 3 aaB_ akan menghasilkan butiran berpigmen, dan minoritas yang tersisa tidak.

Rasio 13: 3 (penekanan dominan)

Di sini kita menemukan kasus delesi dominan suatu gen (hipostatis) karena adanya setidaknya satu alel dominan yang lain (epistatis). Artinya, secara formal, satu gen menekan aksi gen lainnya.

Jika itu adalah penekanan dominan D atas K, kita akan memiliki fenotipe yang sama yang diasosiasikan dengan kelas 9 D_K_, 3 D_kk dan 1 ddkk. Kelas 3 ddK_ akan menjadi satu-satunya yang menunjukkan sifat non-tertekan.

Kelas resesif ganda ditambahkan ke kelas 9 D_K_ dan 3 D_kk karena tidak menghasilkan kode gen hipostatik K untuk apa. Bukan karena ditekan oleh D, yang sebenarnya tidak terjadi, tetapi karena ia tidak menghasilkan K.

Rasio ini kadang juga disebut epistasis dominan dan resesif. Yang dominan adalah K di atas D / d. Epistasis resesif akan menjadi dd selama K / k.

Misalnya, bunga primrose berwarna karena manifestasi dari dua gen. Gen K yang mengkode produksi pigmen malvidin, dan gen D yang mengkode untuk supresi malvidin.

Hanya tanaman ddKK atau ddKk (yaitu kelas 3 ddK_) yang akan menghasilkan malvidin dan berwarna biru. Genotipe lain akan memunculkan tanaman dengan bunga pirus.

Rasio 9: 7 (epistasis resesif ganda)

Dalam hal ini, keberadaan setidaknya satu alel dominan dari setiap gen dalam pasangan diperlukan agar karakter dapat terwujud. Katakanlah itu adalah gen C dan P. Artinya, keadaan resesif homozigot dari salah satu gen pasangan (cc atau pp) membuat manifestasi karakter menjadi tidak mungkin.

Dengan kata lain, hanya kelas 9 C_P_ yang memiliki setidaknya satu alel C dominan dan satu alel P. dominan. Agar sifat terwujud, produk fungsional dari kedua gen harus ada.

Interaksi ini epistatis karena kurangnya ekspresi satu gen mencegah gen lain terwujud. Itu ganda, karena kebalikannya juga benar.

Contoh klasik yang mengilustrasikan kasus ini adalah bunga kacang polong. Tanaman CCpp dan tanaman CCPP memiliki bunga berwarna putih. Hasil persilangan CcPp memiliki bunga berwarna ungu.

Jika dua dari tanaman dihibrid ini disilangkan maka akan diperoleh kelas 9 C-P_ yang berbunga ungu. Kelas 3 C_pp, 3 ccP_ dan ccpp akan menjadi bunga putih.

Studi tentang pewarisan warna bunga telah banyak membantu untuk memahami epistasis. Diambil dari maxpixel.net

Rasio fenotipik epistatik lainnya

Dari proporsi yang diusulkan dalam hukum kedua Mendel, kami memiliki kasus tambahan lain yang pantas untuk disebutkan.

Kami menyebut epistasis resesif rasio 9: 4: 3 yang dimodifikasi untuk alasan yang baik. Ketika suatu gen homozigot untuk gen resesif, ia mencegah ekspresi gen lain - bahkan jika gen itu dominan.

Ambil contoh epistasis resesif dari genotipe aa di atas epistasis gen B. Kelas 9 adalah 9 A_B_ yang sudah dikenal. Untuk kelas 4 harus ditambahkan kelas 1 aabb, dengan fenotipe yang sama, kelas 3 aaB_. Kelas 3 akan menjadi kelas 3 A_bb.

Dalam interaksi epistatik gen duplikat, rasio fenotipik yang diamati adalah 9: 6: 1. Semua individu dari kelas 9 A_B_ memiliki setidaknya satu alel dari setiap gen A atau B. Mereka semua memiliki fenotipe yang sama.

Sebaliknya, pada kelas 3 A_bb dan 3 aaBb, hanya terdapat alel dominan baik A atau B. Dalam hal ini, ada juga fenotipe tunggal dan sama - tetapi berbeda dari yang lain. Akhirnya, pada kelas 1 aabb tidak ada alel dominan dari salah satu gen yang ada dan mewakili fenotipe lain.

Mungkin kelas yang paling membingungkan adalah epistasis dominan, yang menunjukkan rasio fenotipik 12: 3: 1. Di sini, dominasi A (epistatis) atas B (hipostatis) menyebabkan kelas 9 A-B_ bergabung dengan kelas 3 A_bb.

Fenotipe B hanya akan bermanifestasi jika A tidak ada di kelas 3 aaB_. Kelas 1 aabb resesif ganda tidak akan menunjukkan fenotipe yang terkait dengan gen A / a maupun dengan gen B / b.

Rasio fenotipik epistatik lainnya yang tidak memiliki nama tertentu adalah 7: 6: 3, 3: 6: 3: 4 dan 11: 5.

Referensi

1. Brooker, RJ (2017). Genetika: Analisis dan Prinsip. Pendidikan Tinggi McGraw-Hill, New York, NY, AS.
2. Goodenough, UW (1984) Genetika. WB Saunders Co. Ltd, Pkiladelphia, PA, AS.
3. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). An Introduction to Genetic Analysis (edisi ke-11). New York: WH Freeman, New York, NY, AS.
4. Miko, I. (2008) Epistasis: Interaksi gen dan efek fenotipe. Pendidikan Alam 1: 197. nature.com
5. Putih, D., Rabago-Smith, M. (2011). Asosiasi genotipe-fenotipe dan warna mata manusia. Jurnal Genetika Manusia, 56: 5-7.
6. Xie, J., Qureshi, AA, Li., Y., Han, J. (2010) golongan darah ABO dan kejadian kanker kulit. PLoS ONE, 5: e11972.