जीन वर्गीकरण

जीन की संरचना, कार्य, परस्पर क्रिया की प्रकृति, अभिव्यक्ति, परिवर्तनशीलता और अन्य गुणों के बारे में संचित ज्ञान ने जीनों के वर्गीकरण के कई रूपों को जन्म दिया।

कोशिका की संरचनाओं में जीन के स्थानीयकरण के अनुसार, नाभिक और साइटोप्लाज्मिक जीन के गुणसूत्रों में स्थित परमाणु जीन प्रतिष्ठित होते हैं, जिसका स्थानीयकरण क्लोरोप्लास्ट और माइटोकॉन्ड्रिया से जुड़ा होता है।

उनके कार्यात्मक अर्थ से, संरचनात्मक जीन को प्रतिष्ठित किया जाता है, उनके प्रोटीन उत्पादों को एन्कोड करने वाले न्यूक्लियोटाइड्स के अद्वितीय अनुक्रमों की विशेषता होती है, जिन्हें प्रोटीन के कार्य को बाधित करने वाले उत्परिवर्तन का उपयोग करके पहचाना जा सकता है, और नियामक जीन - न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम जो विशिष्ट प्रोटीन को एन्कोड नहीं करते हैं, लेकिन विनियमित करते हैं जीन की क्रिया (निषेध, गतिविधि में वृद्धि, आदि)।

कोशिका में शारीरिक प्रक्रियाओं पर प्रभाव के अनुसार, घातक, सशर्त रूप से घातक, पर्यवेक्षणीय जीन, उत्परिवर्तक जीन, एंटीम्यूटेटर जीन आदि को प्रतिष्ठित किया जाता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि शरीर में कोई भी जैव रासायनिक और जैविक प्रक्रिया जीन नियंत्रण में होती है। इस प्रकार, कोशिका विभाजन (माइटोसिस, अर्धसूत्रीविभाजन) कई दसियों जीनों द्वारा नियंत्रित होता है; जीन के समूह डीएनए (मरम्मत) को आनुवंशिक क्षति की बहाली को नियंत्रित करते हैं। ओंकोजीन और ट्यूमर शमन करने वाले जीन सामान्य कोशिका विभाजन की प्रक्रियाओं में शामिल होते हैं। एक जीव का व्यक्तिगत विकास (ओंटोजेनेसिस) कई सैकड़ों जीनों द्वारा नियंत्रित होता है। जीन में उत्परिवर्तन प्रोटीन उत्पादों के परिवर्तित संश्लेषण और जैव रासायनिक या शारीरिक प्रक्रियाओं में व्यवधान का कारण बनता है।

ड्रोसोफिला में होमोटिक म्यूटेशन ने जीन के अस्तित्व की खोज करना संभव बना दिया, जिसका सामान्य कार्य भ्रूण के विकास के एक निश्चित पथ को चुनना या बनाए रखना है जिसके साथ कोशिकाएं चलती हैं। प्रत्येक विकास पथ को जीन के एक निश्चित सेट की अभिव्यक्ति की विशेषता है, जिसकी क्रिया से अंतिम परिणाम की उपस्थिति होती है: आंखें, सिर, छाती, पेट, पंख, पैर, आदि। ड्रोसोफिला बिथोरैक्स के जीन का अध्ययन अमेरिकी आनुवंशिकीविद् लुईस द्वारा जटिल से पता चला है कि यह बारीकी से जुड़े जीनों का एक विशाल समूह है, जो छाती (वक्ष) और पेट (पेट) के सामान्य विभाजन के लिए आवश्यक है। ऐसे जीनों को होमोबॉक्स जीन कहा जाता है। होमोबॉक्स जीन डीएनए समूहों में स्थित होते हैं और अपनी क्रिया को कड़ाई से अनुक्रमिक तरीके से प्रकट करते हैं। ऐसे जीन स्तनधारियों में भी पाए जाते हैं, और उनमें उच्च समरूपता (समानता) होती है।

जीन के कार्य

एक जीन में निहित वंशानुगत जानकारी को साकार करने की प्रक्रिया में, इसके कई गुण प्रकट होते हैं। किसी दिए गए सेल या जीव में निहित एक अलग गुणवत्ता विकसित करने की संभावना का निर्धारण, एक जीन को कार्रवाई की विसंगति (लैटिन डिस्क्रीटस से - विभाजित, असंतत), असंततता (इंट्रोन और एक्सॉन) की विशेषता है। वंशानुगत सामग्री की विसंगति, जिसकी धारणा जी। मेंडल द्वारा व्यक्त की गई थी, इसका तात्पर्य उन भागों में विभाज्यता है जो प्राथमिक इकाइयाँ हैं - जीन। वर्तमान में, एक जीन को आनुवंशिक कार्य की एक इकाई के रूप में माना जाता है। यह वंशानुगत सामग्री की न्यूनतम मात्रा का प्रतिनिधित्व करता है जो टीआरएनए, आरआरएनए, या कुछ गुणों वाले पॉलीपेप्टाइड के संश्लेषण के लिए आवश्यक है। जीन एक अलग विशेषता या कोशिकाओं के गुणों, किसी दिए गए प्रजाति के जीवों के वंशानुक्रम द्वारा गठन और संचरण के लिए जिम्मेदार है। इसके अलावा, एक जीन की संरचना में परिवर्तन जो इसके विभिन्न भागों में होता है, अंततः संबंधित प्राथमिक गुण में परिवर्तन की ओर ले जाता है।

इस तथ्य के कारण कि एक जीन में एक विशेष पॉलीपेप्टाइड के अमीनो एसिड अनुक्रम के बारे में जानकारी होती है, इसकी क्रिया विशिष्ट होती है। हालांकि, कुछ मामलों में, एक ही न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम एक नहीं, बल्कि कई पॉलीपेप्टाइड्स के संश्लेषण को निर्धारित कर सकता है। यह यूकेरियोट्स में वैकल्पिक स्प्लिसिंग और फेज और प्रोकैरियोट्स में अतिव्यापी जीन के मामले में देखा गया है। जाहिर है, इस क्षमता का मूल्यांकन एक जीन की कई, या प्लियोट्रोपिक, क्रिया के रूप में किया जाना चाहिए (हालांकि परंपरागत रूप से जीन की फुफ्फुसीय क्रिया को आमतौर पर इसके उत्पाद की भागीदारी के रूप में समझा जाता है, एक पॉलीपेप्टाइड, विभिन्न जैव रासायनिक प्रक्रियाओं में विभिन्न जटिल के गठन से संबंधित है। लक्षण)। उदाहरण के लिए, एक निश्चित प्रतिक्रिया (अंजीर देखें) को तेज करने में एक एंजाइम की भागीदारी, जो कई जैव रासायनिक प्रक्रियाओं में एक कड़ी है, इन प्रक्रियाओं के परिणामों को इस प्रोटीन को कूटने वाले जीन के सामान्य कामकाज पर निर्भर करती है। जीन उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप प्रोटीन बी द्वारा उत्प्रेरित ए> बी प्रतिक्रिया का उल्लंघन, डी और ई लक्षणों के गठन के बाद के चरणों को बंद कर देता है।

एक विशिष्ट पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण के लिए एमआरएनए प्रतिलेखन की संभावना का निर्धारण, एक जीन को क्रिया की एक खुराक की विशेषता होती है, अर्थात। इस जीन के संबंधित एलील की खुराक पर इसकी अभिव्यक्ति के परिणाम की मात्रात्मक निर्भरता। एक उदाहरण एचबीएस एलील की खुराक पर सिकल सेल एनीमिया वाले मनुष्यों में हीमोग्लोबिन के परिवहन गुणों की हानि की डिग्री की निर्भरता है। इस एलील की दोहरी खुराक के मानव जीनोटाइप में उपस्थिति, हीमोग्लोबिन की β-ग्लोबिन श्रृंखलाओं की संरचना में परिवर्तन की ओर ले जाती है, एरिथ्रोसाइट्स के आकार के घोर उल्लंघन और एनीमिया की नैदानिक ​​रूप से स्पष्ट तस्वीर के विकास के साथ है। मृत्यु तक। केवल एक एचबीएस एलील के वाहक में, एक सामान्य दूसरे एलील के साथ, एरिथ्रोसाइट्स का आकार केवल थोड़ा बदलता है और एनीमिया विकसित नहीं होता है, और शरीर को लगभग सामान्य व्यवहार्यता की विशेषता होती है।

वी. जोहानसन $ 1909 में।

परिभाषा 1

जीन एक न्यूक्लिक एसिड अणु (डीएनए या आरएनए) का एक विशिष्ट क्षेत्र है जो एक जीवित जीव की वंशानुगत विशेषताओं को निर्धारित करता है।

काफी लंबे समय तक, न्यूक्लिक एसिड की संरचना को स्पष्ट करने और आनुवंशिक कोड की खोज से पहले, जीन को आनुवंशिकता, पुनर्संयोजन और उत्परिवर्तन की एक अविभाज्य इकाई माना जाता था। लेकिन बाद में यह पाया गया कि उत्परिवर्तन प्रक्रियाएं पूरे जीन को नहीं, बल्कि उसके एक निश्चित हिस्से को ही प्रभावित कर सकती हैं। इसके अलावा, यह स्थापित करना संभव था कि पार करने के दौरान, समजातीय गुणसूत्र पूरे जीन और उनके व्यक्तिगत भागों दोनों का आदान-प्रदान कर सकते हैं। लेकिन कार्यात्मक रूप से, एक जीन एक पूर्ण इकाई है। कोई भी, यहां तक ​​​​कि सबसे महत्वहीन, जीन की संरचना का उल्लंघन इसमें एन्कोडेड जानकारी को बदल देता है या यहां तक ​​​​कि इसके नुकसान की ओर ले जाता है।

जीन के प्रकार

जीन में विभाजित हैं संरचनात्मक जो प्रोटीन और राइबोन्यूक्लिक एसिड की संरचना को कूटबद्ध करते हैं, और नियामक , जो एंजाइम और अन्य जैविक रूप से सक्रिय यौगिकों के लगाव की साइट हैं। इसके अलावा, वे संरचनात्मक जीन की गतिविधि को प्रभावित करते हैं और डीएनए प्रतिकृति और प्रतिलेखन की प्रक्रियाओं में शामिल होते हैं। नियामक जीन आमतौर पर आकार में छोटे होते हैं (कई दसियों आधार जोड़े)। संरचनात्मक जीन के आकार सैकड़ों और हजारों न्यूक्लियोटाइड तक पहुंचते हैं।

जीन गुण

कई वर्षों के शोध के दौरान, वैज्ञानिक इस निष्कर्ष पर पहुंचे हैं कि जीन विभिन्न परिस्थितियों में विभिन्न गुणों (गुणों) का प्रदर्शन कर सकते हैं। वैज्ञानिक अनुसंधान के परिणामस्वरूप, जीन के मूल गुणों की अवधारणाएँ तैयार की गईं। हम उन्हें आपके ध्यान में लाते हैं।

1. जीन अपनी क्रिया में असतत है। इसका मतलब है कि यह अपनी गतिविधि में अन्य जीनों से अलग है।
2. जीन एक विशिष्ट तरीके से अपना प्रभाव डालता है। वह केवल एक कड़ाई से परिभाषित, उसके द्वारा एन्कोडेड, जीव की विशेषता के लिए जिम्मेदार है।
3. जीन एक खुराक तरीके से कार्य करने में सक्षम है। यदि प्रभावी एलील की संख्या में वृद्धि होती है तो यह किसी विशेष लक्षण के प्रकट होने की डिग्री को बढ़ा सकता है।
4. एक एकल जीन कई अलग-अलग लक्षणों के विकास को प्रभावित कर सकता है। इस घटना को मल्टीपल जीन एक्शन कहा जाता है।
5. विभिन्न जीन एक ही तरह से एक ही गुण के विकास को प्रभावित कर सकते हैं। यही है, एक विशेषता को कई जीनों द्वारा एन्कोड किया जा सकता है। इन जीनों को बहु जीन या पॉलीजीन कहा जाता है।
6. एक जीन अन्य जीनों के साथ अंतःक्रिया करने में सक्षम होता है। यह अन्य, नए संकेतों की उपस्थिति की ओर जाता है। यह बातचीत अप्रत्यक्ष रूप से की जाती है। यह उनके नियंत्रण में संश्लेषित उनकी प्रतिक्रियाओं के उत्पादों की मदद से होता है।
7. एक जीन की क्रिया को उसके स्थान (स्थिति प्रभाव) को बदलकर या विभिन्न पर्यावरणीय कारकों द्वारा संशोधित किया जा सकता है।

प्रोकैरियोट्स के जीनोम

प्रोकैरियोट्स का जीनोम संरचना में अधिक जटिल है और इसमें संरचनात्मक और नियामक जीन दोनों शामिल हैं। उदाहरण के लिए, ई कोलाई डीएनए स्ट्रैंड में $ 3,800,000 बेस पेयर होते हैं, जबकि स्ट्रक्चरल जीन की संख्या लगभग एक हजार होती है। इसके अणु की लगभग आधी लंबाई में कोई वंशानुगत जानकारी नहीं होती है, ये वे खंड हैं जो जीन के बीच स्थित होते हैं, जिन्हें कहा जाता है स्पेसर .

यूकेरियोटिक जीनोम

यूकेरियोट्स के जीनोम में बहुत अधिक जटिल संरचना होती है: उनके नाभिक में अधिक डीएनए होता है, जिसका अर्थ है कि अधिक संरचनात्मक और नियामक जीन हैं। उदाहरण के लिए, ड्रोसोफिला के जीनोम में लगभग 180,000,000 डॉलर आधार जोड़े होते हैं और इसमें लगभग 10,000 डॉलर संरचनात्मक जीन शामिल होते हैं। और मानव जीनोम में एक लाख से अधिक संरचनात्मक जीन होते हैं।

"प्रमुख और पुनरावर्ती जीन" की अवधारणा

यदि किसी जीनोम द्वारा एन्कोड किया गया कोई लक्षण तुरंत ही फेनोटाइप में प्रकट हो जाता है, तो इस जीन को कहा जाता है प्रमुख (प्रमुख)। यदि संकेत स्वयं प्रकट नहीं होता है (यह प्रमुख द्वारा उत्पीड़ित है), तो ऐसा संकेत होगा पीछे हटने का ... यह स्वयं को फेनोटाइप में तभी प्रकट कर सकता है जब यह एक पुनरावर्ती विशेषता के लिए समयुग्मक हो।

टिप्पणी 1

कभी-कभी एक प्रकार तब होता है जब किसी भी जीन के फायदे नहीं होते हैं और विशेषता का एक विशेष प्रकार फेनोटाइप में प्रकट होता है। इस मामले में, हम अपूर्ण प्रभुत्व के साथ काम कर रहे हैं (सफेद या लाल फूलों के बजाय, गुलाबी फूल प्राप्त होते हैं)।

मानव जीनोटाइप में बड़ी संख्या में जीन शामिल होते हैं जो हमारे शरीर के गुणों और गुणों के बारे में जानकारी रखते हैं। इतनी बड़ी संख्या के बावजूद, वे एकल अभिन्न प्रणाली के रूप में परस्पर क्रिया करते हैं।

जीव विज्ञान में स्कूल के पाठ्यक्रम से, हम मेंडल के नियमों को जानते हैं, जिन्होंने लक्षणों की विरासत के पैटर्न का अध्ययन किया था। अपने शोध के दौरान, वैज्ञानिक ने प्रमुख और पुनरावर्ती जीन की खोज की। कुछ दूसरों की अभिव्यक्ति को दबाने में सक्षम हैं।

वास्तव में, जीन की परस्पर क्रिया मेंडेलियन कानूनों से बहुत आगे निकल जाती है, हालांकि वंशानुक्रम के सभी नियमों का सम्मान किया जाता है। आप फेनोटाइप द्वारा दरार की प्रकृति में अंतर देख सकते हैं, क्योंकि बातचीत का प्रकार भिन्न हो सकता है।

जीन विशेषताएँ

एक जीन आनुवंशिकता की एक इकाई है, इसकी कुछ विशेषताएं हैं:

1. जीन असतत है। यह जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं की विशेषताओं सहित किसी विशेष गुण के विकास की डिग्री निर्धारित करता है।
2. धीरे-धीरे प्रभाव पड़ता है। शरीर की कोशिकाओं में जमा होने से, यह लक्षण की अभिव्यक्ति में वृद्धि या कमी का कारण बन सकता है।
3. सभी जीन सख्ती से विशिष्ट होते हैं, अर्थात वे एक निश्चित प्रोटीन के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार होते हैं।
4. एक जीन के कई प्रभाव हो सकते हैं, जो एक साथ कई लक्षणों के विकास को प्रभावित करते हैं।
5. एक लक्षण के निर्माण में विभिन्न जीन भाग ले सकते हैं।
6. सभी जीन एक दूसरे के साथ बातचीत कर सकते हैं।
7. जीन की क्रिया की अभिव्यक्ति बाहरी वातावरण से प्रभावित होती है।

जीन दो अलग-अलग स्तरों पर कार्य करने में सक्षम हैं। पहला आनुवंशिक तंत्र ही है, जो जीन की स्थिति और उनके कार्य, स्थिरता और परिवर्तनशीलता को निर्धारित करता है। शरीर की कोशिकाओं में काम करते समय दूसरे स्तर पर पहले से ही विचार किया जा सकता है।

एलील जीन की परस्पर क्रिया के प्रकार

हमारे शरीर की सभी कोशिकाओं में गुणसूत्रों का द्विगुणित समूह होता है (जिसे दोहरा भी कहा जाता है)। अंडे के 23 गुणसूत्र समान संख्या में शुक्राणु गुणसूत्रों से जुड़े होते हैं। अर्थात्, प्रत्येक लक्षण को दो युग्मविकल्पी द्वारा दर्शाया जाता है, इसलिए उन्हें युग्मक जीन कहा जाता है।

निषेचन के दौरान ऐसे युग्म जोड़े बनते हैं। वे या तो समयुग्मजी हो सकते हैं, अर्थात्, एक ही एलील से मिलकर, या विषमयुग्मजी, यदि अलग-अलग एलील शामिल हैं।

एलील जीन की परस्पर क्रिया के रूपों को तालिका में स्पष्ट रूप से प्रस्तुत किया गया है।

इंटरैक्शन प्रकार	बातचीत की प्रकृति	उदाहरण
पूर्ण वर्चस्व	प्रमुख जीन आवर्ती की अभिव्यक्ति को पूरी तरह से दबा देता है।	मटर के रंग का वंशानुक्रम, मानव आंखों का रंग।
अधूरा प्रभुत्व	प्रमुख जीन पुनरावर्ती जीन की अभिव्यक्ति को पूरी तरह से दबा नहीं पाता है।	एक रात्रि सौंदर्य (फूल) में फूलों का रंग।
कोडोमिनेंस	विषमयुग्मजी अवस्था में, प्रत्येक एलील जीन एक ऐसे लक्षण के विकास का कारण बनता है जिसे वह नियंत्रित करता है।	मनुष्यों में रक्त समूह वंशानुक्रम।
अधिकता	विषमयुग्मजी अवस्था में, संकेत समयुग्मक अवस्था की तुलना में अधिक चमकीले दिखाई देते हैं।	जानवरों और पौधों की दुनिया में हेटेरोसिस, मनुष्यों में सिकल सेल एनीमिया की घटना एक उल्लेखनीय उदाहरण है।

पूर्ण और अपूर्ण प्रभुत्व

हम उस मामले में पूर्ण प्रभुत्व की बात कर सकते हैं जब जीन में से एक विशेषता की अभिव्यक्ति प्रदान कर सकता है, और दूसरा ऐसा करने में सक्षम नहीं है। एक मजबूत जीन को प्रमुख कहा जाता है, और इसके प्रतिद्वंद्वी को पुनरावर्ती कहा जाता है।

इस मामले में, वंशानुक्रम पूरी तरह से मेंडल के नियमों के अनुसार होता है। उदाहरण के लिए, मटर के बीज का रंग: पहली पीढ़ी में हम देखते हैं कि सभी मटर हरे हैं, यानी यह रंग प्रमुख विशेषता है।

यदि निषेचन के दौरान भूरी आंखों और नीली आंखों के लिए जीन एक साथ हो जाते हैं, तो बच्चे की आंखें भूरी होंगी, क्योंकि यह एलील नीली आंखों के लिए जिम्मेदार जीन को पूरी तरह से दबा देता है।

अपूर्ण प्रभुत्व के साथ, विषमयुग्मजी में एक मध्यवर्ती लक्षण की अभिव्यक्ति देखी जा सकती है। उदाहरण के लिए, जब एक ही व्यक्ति के साथ लाल फूलों के साथ एक प्रमुख समयुग्मजी रात की सुंदरता को पार करते हुए, केवल एक सफेद कोरोला के साथ, आप पहली पीढ़ी में गुलाबी संकर देख सकते हैं। प्रमुख लाल लक्षण आवर्ती सफेद की अभिव्यक्ति को पूरी तरह से दबा नहीं पाता है, इसलिए अंत में, बीच में कुछ प्राप्त होता है।

सह-प्रभुत्व और अति-प्रभुत्व

जीनों की यह अन्योन्यक्रिया, जिसमें प्रत्येक अपने स्वयं के गुण प्रदान करता है, कोडोमिनेंस कहा जाता है। एक एलील जोड़ी में सभी जीन बिल्कुल बराबर होते हैं। न ही दूसरे की कार्रवाई को दबा सकते हैं। यह जीन की परस्पर क्रिया है जिसे हम मनुष्यों में रक्त समूहों की विरासत में देखते हैं।

जीन ओ पहले रक्त समूह की अभिव्यक्ति सुनिश्चित करता है, जीन ए - दूसरा, जीन बी - तीसरा, और यदि जीन ए और बी एक साथ गिरते हैं, तो न तो दूसरे की अभिव्यक्ति को दबा सकते हैं, इसलिए एक नया लक्षण बनता है - चौथा रक्त समूह।

अतिसंवेदनशील जीन इंटरैक्शन का एक और उदाहरण है। इस मामले में, इस विशेषता के लिए विषमयुग्मजी व्यक्तियों में समयुग्मजी की तुलना में इसकी अधिक स्पष्ट अभिव्यक्ति होती है। जीनों की यह परस्पर क्रिया हेटेरोसिस (संकर शक्ति की घटना) जैसी घटना को रेखांकित करती है।

जब टमाटर की दो किस्मों को पार किया जाता है, उदाहरण के लिए, एक संकर प्राप्त होता है जो दोनों मूल जीवों की विशेषताओं को प्राप्त करता है, क्योंकि विशेषताएँ विषमयुग्मजी हो जाती हैं। अगली पीढ़ी में विशेषताओं के अनुसार बंटवारा पहले ही हो जाएगा, इसलिए समान संतान प्राप्त करना संभव नहीं होगा।

जानवरों के साम्राज्य में, ऐसे संकर रूपों की बाँझपन पूरी तरह से देखी जा सकती है। जीन इंटरेक्शन के ऐसे उदाहरण अक्सर मिल सकते हैं। उदाहरण के लिए, जब एक गधे और एक घोड़ी को पार किया जाता है, तो एक खच्चर पैदा होता है। उसे अपने माता-पिता के सभी सर्वोत्तम गुण विरासत में मिले, लेकिन वह स्वयं संतान नहीं हो सकता।

मनुष्यों में, सिकल सेल एनीमिया इस प्रकार से विरासत में मिला है।

गैर-युग्मक जीन और उनकी बातचीत

ऐसे जीन जो गुणसूत्रों के विभिन्न युग्मों पर स्थित होते हैं, गैर-युग्मक कहलाते हैं। यदि वे एक साथ होते हैं, तो वे एक दूसरे को अच्छी तरह से प्रभावित कर सकते हैं।

गैर-युग्मक जीन की परस्पर क्रिया विभिन्न तरीकों से की जा सकती है:

1. पूरकता।
2. एपिस्टासिस।
3. बहुलक क्रिया।
4. प्लियोट्रॉपी।

इन सभी प्रकार के जीन अंतःक्रियाओं की अपनी विशिष्ट विशेषताएं होती हैं।

संपूरकता

इस बातचीत में, एक प्रमुख जीन दूसरे को पूरक करता है, जो कि प्रभावशाली भी है, लेकिन एलील नहीं। जब वे एक साथ मिलते हैं, तो वे एक पूरी तरह से नए लक्षण की अभिव्यक्ति में योगदान करते हैं।

मीठे मटर के फूलों में रंग की अभिव्यक्ति का उदाहरण दिया जा सकता है। वर्णक की उपस्थिति, जिसका अर्थ है कि फूल का रंग दो जीनों - ए और बी के संयोजन द्वारा प्रदान किया जाता है। यदि उनमें से कम से कम एक अनुपस्थित है, तो कोरोला सफेद होगा।

मनुष्यों में, श्रवण के अंग के निर्माण के दौरान गैर-युग्मक जीनों की ऐसी परस्पर क्रिया देखी जाती है। सामान्य सुनवाई तभी हो सकती है जब दोनों जीन - डी और ई - एक प्रमुख अवस्था में मौजूद हों। केवल एक प्रमुख या दोनों की अप्रभावी अवस्था में उपस्थिति में, सुनवाई अनुपस्थित है।

एपिस्टासिस

गैर-युग्मक जीन की यह बातचीत पिछली बातचीत के बिल्कुल विपरीत है। इस मामले में, एक गैर-युग्मक जीन दूसरे की अभिव्यक्ति को दबाने में सक्षम है।

इस प्रकार में जीन अंतःक्रिया के रूप भिन्न हो सकते हैं:

• प्रमुख एपिस्टासिस।
• आवर्ती।

पहले प्रकार की बातचीत में, एक प्रमुख जीन दूसरे प्रमुख की अभिव्यक्ति को दबा देता है। रिसेसिव जीन रिसेसिव एपिस्टासिस में शामिल होते हैं।

इस प्रकार की परस्पर क्रिया के अनुसार कद्दू में फल का रंग, घोड़ों में कोट का रंग, विरासत में मिला है।

जीन की बहुलक क्रिया

यह घटना तब देखी जा सकती है जब एक ही लक्षण के प्रकट होने के लिए कई प्रमुख जीन जिम्मेदार होते हैं। यदि कम से कम एक प्रमुख एलील मौजूद है, तो निश्चित रूप से विशेषता दिखाई देगी।

इस मामले में जीन परस्पर क्रिया के प्रकार भिन्न हो सकते हैं। उनमें से एक संचयी पोलीमराइजेशन है, जब किसी विशेषता के प्रकट होने की डिग्री प्रमुख एलील की संख्या पर निर्भर करती है। इस प्रकार मनुष्यों में गेहूँ के दानों का रंग या त्वचा का रंग विरासत में मिला है।

हर कोई जानता है कि सभी लोगों की त्वचा का रंग अलग होता है। कुछ के लिए, यह पूरी तरह से हल्का है, कुछ की त्वचा सांवली है, और नेग्रोइड जाति के प्रतिनिधि पूरी तरह से काले हैं। वैज्ञानिकों का मत है कि त्वचा का रंग तीन अलग-अलग जीनों की उपस्थिति से निर्धारित होता है। उदाहरण के लिए, यदि तीनों जीनोटाइप में एक प्रमुख अवस्था में मौजूद हैं, तो त्वचा सबसे काली है, जैसे कि अश्वेतों की।

कोकेशियान जाति में, हमारी त्वचा के रंग को देखते हुए, कोई प्रमुख एलील नहीं हैं।

यह लंबे समय से पता चला है कि पोलीमराइजेशन के प्रकार द्वारा गैर-एलील जीन की बातचीत मनुष्यों में अधिकांश मात्रात्मक लक्षणों को प्रभावित करती है। इनमें शामिल हैं: ऊंचाई, शरीर का वजन, बौद्धिक क्षमता, संक्रामक रोगों के लिए शरीर की प्रतिरोधक क्षमता और कुछ अन्य।

यह केवल ध्यान दिया जा सकता है कि ऐसे संकेतों का विकास पर्यावरणीय परिस्थितियों पर निर्भर करता है। एक व्यक्ति को अधिक वजन होने की प्रवृत्ति हो सकती है, लेकिन आहार के पालन से इस समस्या से बचना संभव है।

जीन की प्लियोट्रोपिक क्रिया

लंबे समय तक, वैज्ञानिक आश्वस्त थे कि जीन परस्पर क्रिया के प्रकार अस्पष्ट और बहुत बहुमुखी हैं। कभी-कभी कुछ फेनोटाइपिक लक्षणों के प्रकट होने की भविष्यवाणी करना असंभव है, क्योंकि यह ज्ञात नहीं है कि जीन एक दूसरे के साथ कैसे बातचीत करते हैं।

इस कथन पर केवल इस तथ्य पर बल दिया जाता है कि एक जीन कई लक्षणों के गठन को प्रभावित कर सकता है, अर्थात्, एक फुफ्फुसीय प्रभाव होता है।

यह लंबे समय से देखा गया है कि चुकंदर में लाल वर्णक की उपस्थिति आवश्यक रूप से उसी की उपस्थिति के साथ होती है, लेकिन केवल पत्तियों में।

मनुष्यों में, मार्फन सिंड्रोम जैसी बीमारी को जाना जाता है। यह एक जीन में दोष से जुड़ा है जो संयोजी ऊतक के विकास के लिए जिम्मेदार है। नतीजतन, यह पता चलता है कि यह ऊतक शरीर में जहां कहीं भी है, समस्याएं देखी जा सकती हैं।

ऐसे रोगियों में लंबी "मकड़ी" उंगलियां होती हैं, आंख के लेंस की अव्यवस्था, हृदय दोष का निदान किया जाता है।

जीन की क्रिया पर पर्यावरणीय कारकों का प्रभाव

जीवों के विकास पर बाहरी पर्यावरणीय कारकों के प्रभाव से इनकार नहीं किया जा सकता है। इसमे शामिल है:

• पोषण।
• तापमान।
• रोशनी।
• मिट्टी की रासायनिक संरचना।
• आर्द्रता, आदि।

पर्यावरणीय कारक चयन, आनुवंशिकता और परिवर्तनशीलता की प्रक्रियाओं में मौलिक हैं।

जब हम एलील जीन या गैर-एलील जीन के बीच बातचीत के रूपों पर विचार करते हैं, तो हमें हमेशा पर्यावरण के प्रभाव को ध्यान में रखना चाहिए। एक उदाहरण दिया जा सकता है: यदि प्रिमरोज़ पौधों को 15-20 डिग्री के तापमान पर पार किया जाता है, तो पहली पीढ़ी के सभी संकरों का रंग गुलाबी होगा। 35 डिग्री के तापमान पर सभी पौधे सफेद हो जाएंगे। संकेतों की अभिव्यक्ति पर पर्यावरणीय कारक के प्रभाव के लिए बहुत कुछ, अब यह महत्वपूर्ण नहीं है कि कौन सा जीन प्रमुख है। खरगोशों में, यह पता चला है, कोट का रंग भी तापमान कारक पर निर्भर करता है।

वैज्ञानिक लंबे समय से इस सवाल पर काम कर रहे हैं कि विभिन्न बाहरी प्रभावों को लागू करके संकेतों की अभिव्यक्तियों को कैसे नियंत्रित किया जा सकता है। यह जन्मजात संकेतों के विकास को नियंत्रित करने की क्षमता प्रदान कर सकता है, जो मनुष्यों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। कुछ वंशानुगत बीमारियों को प्रकट होने से रोकने के लिए अपने ज्ञान का उपयोग क्यों न करें?

एलील जीन के सभी प्रकार के इंटरैक्शन, और केवल वे ही नहीं, इतने भिन्न और बहुआयामी हो सकते हैं कि उन्हें किसी विशिष्ट प्रकार के लिए विशेषता देना असंभव है। केवल यह कहा जा सकता है कि ये सभी अंतःक्रियाएं मनुष्यों और सभी प्रकार के पौधों और जानवरों के प्रतिनिधियों में समान रूप से जटिल हैं।

1) युग्मक युग्म में परस्पर क्रिया की प्रकृति से:

डोमिनेंट (एक जीन जो इसके लिए एक आवर्ती जीन एलील की अभिव्यक्ति को दबाने में सक्षम है);

रिसेसिव (जीन, जिसकी अभिव्यक्ति को प्रमुख जीन एलील द्वारा दबा दिया जाता है)।

2) कार्यात्मक वर्गीकरण:

न्यूनाधिक जीन- जीन जो शरीर में ट्यूमर के प्रसार को बढ़ावा देते हैं, लेकिन कोशिका के घातक परिवर्तन के लिए सीधे जिम्मेदार नहीं होते हैं।

अवरोधक जीन (दमन करने वाले जीन, एंटी-ऑन्कोजीन) - प्रमुख नियामक प्रोटीन को कूटने वाले जीन, जिसके नुकसान से प्रसार नियंत्रण का उल्लंघन होता है; जीन गतिविधि को दबाएं।

जीन-तीव्रता -कुछ जीनों की गतिविधि को बढ़ाता है।

जीन संशोधक- एक जीन जिसकी फेनोटाइप में अपनी अभिव्यक्ति नहीं होती है, लेकिन अन्य जीनों की अभिव्यक्ति पर तीव्र या कमजोर प्रभाव पड़ता है।

नियामक जीन- एक जीन जो अन्य जीनों की गतिविधि को संशोधित या नियंत्रित करता है।

प्रोटीन संश्लेषण नियंत्रित होता है ऑपरेटर जीन ... कार्यशील जीनों के संग्रह - संचालक और संरचनात्मक जीन - को ऑपेरॉन कहा जाता है।

एक जीन का एलील। एक जीन के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम में परिवर्तन के परिणामस्वरूप एकाधिक एलील। आदर्श और विकृति विज्ञान के एक प्रकार के रूप में जीन बहुरूपता। उदाहरण।

एलील्स (युग्मित जीन) -समजातीय गुणसूत्रों के एक ही स्थान पर स्थित जीन और वैकल्पिक लक्षणों के निर्माण का कारण बनते हैं (उदाहरण के लिए, जीन जो जी। मेंडल के प्रयोगों में मटर के बीज के पीले और हरे रंग को निर्धारित करते हैं)। अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान, एलील जीन विभिन्न युग्मकों में गिरते हैं। व्यक्तियों को पार करते समय, एलील जीन द्वारा निर्धारित लक्षण मेंडेल के विभाजन के नियमों का पालन करते हैं।

एकाधिक एलील- एलील जीन के परस्पर क्रिया के प्रकारों में से एक, जिसमें एक जीन को दो एलील द्वारा नहीं दर्शाया जा सकता है (जैसा कि पूर्ण या अपूर्ण प्रभुत्व के मामलों में), लेकिन उनमें से बहुत बड़ी संख्या द्वारा;

उदाहरण: 1 खरगोश रंगाई के कई युग्मविकल्पी। एलील सी काले शरीर का रंग प्रदान करता है; एलील च - तथाकथित हिमालयी रंग, जब कान, थूथन की नोक, पंजे की युक्तियाँ और पूंछ काली होती हैं; एलील सी ऐल्बिनिज़म का कारण बनता है। सी एलील अन्य दो पर हावी है, और सी एलील एलील पर हावी है। 2. रक्त समूहों की विरासत।

यह जीन पॉलीमॉर्फिक को कॉल करने के लिए प्रथागत है, जो कई किस्मों - एलील द्वारा आबादी में प्रतिनिधित्व किया जाता है, जो एक प्रजाति के भीतर विभिन्न प्रकार के लक्षणों को निर्धारित करता है।

आमतौर पर, जीन के अंतर (बहुरूपता) का कारण डीएनए अणु में अलग-अलग न्यूक्लियोटाइड में परिवर्तन होता है, जिससे जीन के गुणों में बदलाव होता है (कभी-कभी बेहतर के लिए, और अधिक बार बदतर के लिए)। कुछ परिवर्तन अनिवार्य रूप से आनुवंशिक रोगों का कारण बनते हैं और जन्म से ही प्रकट होते हैं (उदाहरण के लिए, सिस्टिक फाइब्रोसिस, मस्कुलर डिस्ट्रॉफी, आदि), ये तथाकथित मोनोजेनिक रोग हैं, अन्य बीमारियों का कारण नहीं बनते हैं, लेकिन कुछ के लिए पूर्वाभास का कारक हैं। रोग (घातक ट्यूमर, हृदय संवहनी, एलर्जी और अन्य रोग)। इस मामले में, रोग के विकास के लिए, कुछ बाहरी स्थितियां आवश्यक हैं - आहार की प्रकृति, शरीर में विषाक्त पदार्थों और ऑन्कोजीन (तंबाकू का धुआं, शराब) का सेवन, विटामिन की कमी, आदि। इन रोगों को बहुक्रियात्मक कहा जाता है . कुछ शर्तों के तहत (एक पर्याप्त लंबी अवधि की आवश्यकता होती है - सैकड़ों या हजारों वर्ष), उत्परिवर्ती जीन आबादी में फैल सकते हैं और जीन बहुरूपता के लिए आधार प्रदान करते हुए काफी सामान्य एलील वेरिएंट बन सकते हैं।

एक जीनोटाइप केवल जीनों का एक यांत्रिक सेट नहीं है, यह एक दूसरे के साथ बातचीत करने वाले जीनों की ऐतिहासिक रूप से गठित प्रणाली है। अधिक सटीक रूप से, यह स्वयं जीन (डीएनए अणुओं के वर्ग) नहीं हैं जो परस्पर क्रिया करते हैं, बल्कि उनके आधार पर बनने वाले उत्पाद (आरएनए और प्रोटीन) हैं।

एलील जीन और गैर-एलील जीन दोनों परस्पर क्रिया कर सकते हैं।

जीन इंटरैक्शन के प्रकार

जीन इंटरेक्शन का प्रकार		बातचीत की प्रकृति	एफ 2 . पर फेनोटाइप द्वारा दरार	फेनोटाइपिक वर्गों की जीनोटाइपिक संरचना	उदाहरण
एलीलिक जीन इंटरैक्शन
पूर्ण वर्चस्व		डोमिनेंट एलील ए, रिसेसिव एलील को दबाता है a	3:1	3ए-: 1आ	मटर के बीज का रंग वंशानुक्रम
अधूरा प्रभुत्व		समयुग्मजी की तुलना में विषमयुग्मजी रूप में विशेषता कम स्पष्ट होती है	1:2:1	1एए: 2एए: 1एए	रात की सुंदरता के फूलों के रंग की विरासत
कोडोमिनेंस		विषमयुग्मजी अवस्था में, प्रत्येक एलील जीन एक ऐसे लक्षण के विकास का कारण बनता है जिसे वह नियंत्रित करता है	1:2:1	1आई ए आई ए: 2आई ए आई बी: 1आई बी आई बी	मनुष्यों में रक्त समूहों का वंशानुक्रम
गैर-युग्मक जीन की बातचीत
सहयोग		विभिन्न युग्मों (ए, बी) के प्रमुख जीन, जीनोटाइप में एक साथ मौजूद होने के कारण, एक नए लक्षण के निर्माण का कारण बनते हैं। प्रत्येक अलग-अलग उपस्थित होते हैं, जीन ए और बी उनके लक्षणों के विकास का कारण बनते हैं	9:3:3:1	9A-B-: 3A-bb: 3aaB-: 1aabb	मुर्गियों की कंघी के आकार को विरासत में मिलाना
संपूरकता		विभिन्न युग्मों (ए, बी) के प्रमुख जीन, जीनोटाइप में एक साथ मौजूद होने के कारण, एक नए लक्षण के निर्माण का कारण बनते हैं। प्रत्येक अलग-अलग मौजूद होने के कारण, जीन ए और बी लक्षण के विकास का कारण नहीं बनते हैं।	9:7	(9ए-बी-): (3ए-बीबी + 3एएबी- + 1एएबीबी)	मीठे मटर के फूलों के रंग की वंशागति
एपिस्टासिस	प्रमुख	एक एलील जोड़ी के जीन दूसरे से जीन की क्रिया को दबा देते हैं	13:3	(9I-C- + 3I-cc + 1iicc): (3cci-)	मुर्गियों के पंखों के रंग की विरासत
	पीछे हटने का		9:3:4	9A-C-: 3aaC-: (3A-cc + 1aacc)	घर के चूहों में कोट के रंग का वंशानुक्रम
बहुलकवाद		कई गैर-युग्मक जीनों की एक साथ क्रिया	15:1	(9ए 1-ए 2 + 3ए 1-ए 2 ए 2 + 3ए 1 ए 1 ए 2 -): 1ए 1 ए 1 ए 2 ए 2	मानव त्वचा का रंग विरासत

एलीलिक जीन इंटरैक्शन

एलील जीन के बीच तीन प्रकार की बातचीत होती है: पूर्ण प्रभुत्व, अपूर्ण प्रभुत्व और कोडोमिनेंस।

1. पूर्ण वर्चस्व- एक घटना जब एक प्रमुख जीन एक अप्रभावी जीन के काम को पूरी तरह से दबा देता है, जिसके परिणामस्वरूप एक प्रमुख गुण विकसित होता है।
2. अधूरा प्रभुत्व- वह घटना जब प्रमुख जीन पुनरावर्ती जीन के काम को पूरी तरह से दबा नहीं पाता है, जिसके परिणामस्वरूप एक मध्यवर्ती लक्षण विकसित होता है।
3. Codominance (स्वतंत्र अभिव्यक्ति)- एक घटना जब दोनों एलील एक विषमयुग्मजी जीव में एक विशेषता के निर्माण में शामिल होते हैं। एकाधिक एलील की श्रृंखला वाले व्यक्ति में एक जीन होता है जो रक्त समूह निर्धारित करता है। इस मामले में, रक्त समूह ए और बी निर्धारित करने वाले जीन एक दूसरे के संबंध में सह-प्रमुख होते हैं और दोनों रक्त समूह 0 को निर्धारित करने वाले जीन के संबंध में प्रमुख होते हैं।

गैर-युग्मक जीन की बातचीत

गैर-युग्मक जीन के बीच चार प्रकार की बातचीत होती है: सहयोग, पूरकता, एपिस्टासिस और पोलीमराइजेशन।

सहयोग- एक घटना, जब दो प्रमुख गैर-युग्मक जीनों की पारस्परिक क्रिया के साथ, जिनमें से प्रत्येक की अपनी फेनोटाइपिक अभिव्यक्ति होती है, एक नया लक्षण बनता है।

संपूरकता- एक घटना जब एक लक्षण केवल दो प्रमुख गैर-युग्मक जीनों की पारस्परिक क्रिया के साथ विकसित होता है, जिनमें से प्रत्येक अलग-अलग एक विशेषता के विकास का कारण नहीं बनता है।

एपिस्टासिस- वह घटना जब एक जीन (प्रमुख और पुनरावर्ती दोनों) दूसरे (गैर-युग्मक) जीन (प्रमुख और पुनरावर्ती दोनों) की क्रिया को दबा देता है। शमन जीन(दबानेवाला यंत्र) प्रमुख (प्रमुख एपिस्टासिस) या पुनरावर्ती (पुनरावर्ती एपिस्टासिस) हो सकता है।

बहुलकवाद- एक घटना जब एक ही गुण के विकास पर समान प्रभाव के लिए कई गैर-युग्मक प्रमुख जीन जिम्मेदार होते हैं। जीनोटाइप में जितने अधिक ऐसे जीन मौजूद होते हैं, लक्षण उतना ही उज्जवल होता है। पोलीमराइजेशन की घटना तब देखी जाती है जब मात्रात्मक लक्षण विरासत में मिलते हैं (त्वचा का रंग, शरीर का वजन, गायों की दूध उपज)।

पोलीमराइजेशन के विपरीत, ऐसी घटना होती है जैसे pleiotropy- एकाधिक जीन क्रिया, जब एक जीन कई लक्षणों के विकास के लिए जिम्मेदार होता है।