Základy genetiky
Většina buněk živého organismu obsahuje jádro (výjimkou jsou např. červené krvinky - erytrocyty nebo zrohovatělé odlupující se buňky pokožky). Všechna buněčná jádra jednoho organismu obsahují stejnou genetickou informaci ve formě DNA stočené do útvarů, kterým říkáme chromozomy. Jejich počet a vzhled je charakteristický pro určitý živočišný druh.
Základní jednotkou, která kóduje určitý znak (např. zbarvení srsti, tělesná výška) je gen - přesně daná část DNA (potažmo chromozomu, ve který je DNA stočená). Umístění genu na chromosomu, něco jako jeho přesná "adresa", se nazývá lokus.
Znaky mohou být:
- monogenní = jeden znak je kódován jedním genem velkého účinku
- polygenní = jeden znak je kódován více geny malého účinku
Jak se z genu stane znak?
DNA se nachází jádře většiny typů buněk, kde je stočená v chromozom. Musí se pomocí enzymů uvolnit a funguje jako "recept" pro syntézu mRNA, která je jednodušší, menší a může projít přes jadernou membránu do cytoplazmy buňky. Tam za pomocí ribosomu (buněčné organely) váže dohromady přitomné aminokyseliny a dává tak vznik bílkovině, která se podílí na vzniku znaku. Tomuto procesu říkáme genová exprese.
DNA -> proces transkripce -> mRNA -> proces translace -> bílkovina -> genová exprese -> znak
Soubor všech forem genů u určitého jedince označujeme jako genotyp. Soubor všech znaků způsobených genotypem označujeme jako fenotyp. Příklad: kůň o genotypu ee má fenotyp ryzák.
Alely:
Alely jsou konkrétní formy genu. Každý gen je složen ze dvou alel, které mohou být stejné či různé. Pokud jsou stejné, o jedinci můžeme tvrdit, že je pro určitý znak homozygotní. Pokud jsou různé, jedinec je heterozygotní.
Různé vztahy mezi alelami jednoho genu:
- úplná dominance a recesivita: dominantní alela úplně potlačuje projev recesivní alely. Dominantní alelu značíme velkým písmenem, recesivní malým. Příklad: červené zbarvení květu určuje alela A, bílé alela a. Jedinec s alelami AA nebo Aa bude mít červené květy, jedinec s alelami aa bude mít bílé.
- neúplná dominance a recesivita: dominantní alela nepotlačí projev recesivní alely dokonale. Jedinec z minulého příkladu s alelami Aa by neměl květy červené, ale růžové.
- kodominance: žádná z alel nepotlačuje projev druhé alely, projeví se účinek obou alel stejnou silou. Příklad: krevní skupina člověka AB.
- superdominance: heterozygot vykazuje silnější projev dominantní alely než dominantní homozygot. Příklad: květ rostliny s alelami Aa bude sytější barvy, než rostlina s alelami AA.
Různé vztahy mezi alelami dvou a více genů:
- komplementarita: znak se projeví jen tehdy, je-li u každého genu ovlivněného komplementaritou přítomna alespoň jedna dominantní alela. Příklad: znak se projeví u jedinců s genotypem AaBb, AABb, AaBB nebo AABB. Neprojeví se při genotypech aabb, Aabb, AAbb, aaBb, aaBB, aabb
- epistáze: jeden gen ovlivňuje projev druhého genu.