Kľúčový rozdiel medzi komplementáciou a epistázou je v tom, že komplementácia je genetická interakcia, v ktorej pár génov často spolupracuje na vytvorení špecifického fenotypu, zatiaľ čo epistáza je genetická interakcia, v ktorej alela jedného génu maskuje fenotyp alely iného génu.
Komplementácia a epistáza sú dve genetické interakcie. V komplementácii dva kmene organizmu s rôznymi homozygotnými recesívnymi mutáciami a rovnakým mutantným fenotypom produkujú potomstvo s fenotypom divokého typu, keď sa spária. Pri epistáze niektoré gény maskujú expresiu iných génov rovnakým spôsobom, ako plne dominantná alela maskuje expresiu svojho recesívneho náprotivku.
Čo je to doplnenie?
Komplementačná interakcia sa týka vzťahu medzi dvoma rôznymi kmeňmi organizmu s homozygotnými recesívnymi mutáciami, ktoré produkujú rovnaký fenotyp, ale nesídlia na rovnakom géne. Keď sa tieto kmene navzájom krížia, niektorí potomkovia vykazujú obnovenie fenotypu divokého typu. Preto sa tento jav nazýva „genetická komplementácia“. Komplementácia v podstate nastáva, ak sú mutácie v rôznych génoch (intergénová komplementačná interakcia). Môže tiež nastať, ak sú dve mutácie na odlišných miestach toho istého génu (intragénna komplementačná interakcia). Účinok je však zvyčajne slabší ako intergénová komplementácia.
Obrázok 01: Doplnenie
V prípade mutácií v rôznych génoch genóm každého kmeňa prispieva k alele divokého typu, aby dopĺňala mutovanú alelu. Potomstvo bude vykazovať fenotyp divokého typu, pretože mutácie sú recesívne. Komplementačný test (Cis trans test) vyvinul americký genetik Edward B. Lewis. Tento test sa môže použiť na určenie, či sú mutácie v dvoch kmeňoch v rôznych génoch, pretože komplementácia sa zvyčajne vyskytuje slabšie alebo vôbec, ak sú mutácie na odlišných miestach toho istého génu. Farba očí Drosophila je dobrým modelom na demonštráciu komplementačného testu.
Čo je epistáza?
Epistáza je genetická interakcia, pri ktorej alela jedného génu maskuje fenotyp alel druhého génu. Existujú hlavne dva typy epistatických interakcií: recesívne a dominantné. Pri recesívnej epistáze recesívna alela jedného génu maskuje účinky ktorejkoľvek alely druhého génu. Na druhej strane, v dominantnej epistáze dominantná alela jedného génu maskuje účinky ktorejkoľvek alely druhého génu.
Obrázok 02: Epistáza
Pri epistáze je interakcia medzi génmi antagonistická, takže jeden gén maskuje expresiu druhého génu. Alely, ktoré sú maskované, sa nazývajú hypostatické alely. Alely, ktoré maskujú, sú známe ako epistatické alely. Dobre známym príkladom epistázy je pigmentácia u myší. Farba srsti divokého typu, aguti (AA), je dominantná voči farebnej srsti (aa). V každom prípade je na produkciu pigmentácie potrebný samostatný gén (C). Myš s recesívnou alelou c na tomto lokuse nie je schopná produkovať pigment a je albínska bez ohľadu na alelu prítomnú v lokuse A. Preto všetky genotypy: AAcc, Aacc a aacc produkujú albínsky fenotyp. V tomto prípade je gén C epistatický voči génu A. Epistáza sa môže vyskytnúť aj vtedy, keď dominantná alela maskuje expresiu v samostatnom géne, ako bolo uvedené vyššie. Farba plodov v letnej tekvici je vyjadrená týmto spôsobom. Homozygotná recesívna expresia génu W (ww) spojená s homozygotnou dominantnou alebo heterozygotnou dominantnou expresiou génu Y (YY alebo Yy) v letnej tekvici produkuje žlté ovocie, zatiaľ čo genotyp wwyy (oba gény recesívne) produkuje zelené ovocie. Ak je však dominantná kópia génu W prítomná v homozygotnej alebo heterozygotnej forme, tekvica letná bude bielym ovocím bez ohľadu na alely Y.
Aké sú podobnosti medzi komplementáciou a epistázou?
- Ide o dva typy génových interakcií.
- Oba javy závisia od alel génov.
- Sú veľmi dôležité pre genetickú diverzitu a evolúciu.
- Obe ukazujú variácie Mendelových zákonov.
- Oba javy možno pozorovať u rastlín aj zvierat.
Aký je rozdiel medzi komplementáciou a epistázou?
Gény jednotlivca nie sú vyjadrené izolovane jeden od druhého, ale fungujú v spoločnom prostredí. Očakáva sa teda, že dôjde k interakciám medzi génmi. Komplementácia je forma genetickej interakcie medzi nealelickými génmi. Napríklad pri komplementácii, keď sa normálna kópia génu zavedie do bunky, ktorá obsahuje zmutovanú kópiu, opraví genetický defekt. Pri epistáze je účinok génovej mutácie závislý od prítomnosti a neprítomnosti mutácií v jednom alebo viacerých iných génoch, ktoré sa označujú ako modifikačné gény. Toto je kľúčový rozdiel medzi komplementáciou a epistázou.
Zhrnutie – Doplnenie vs epistáza
Komplementácia a epistáza sú variácie zahŕňajúce viacero génov. Komplementácia je produkcia fenotypu divokého typu bunkou alebo organizmom, ktorý obsahuje dva mutantné gény. Ak dôjde ku komplementácii, mutácie sú takmer nealelické (v rôznych génoch). Na druhej strane, pri epistáze sa jeden alebo viac génov nemôže exprimovať z dôvodu iného genetického faktora, ktorý bráni ich expresii. Toto je zhrnutie rozdielu medzi komplementáciou a epistázou.
