Ključna razlika med komplementacijo in epistazo je, da je komplementacija genetska interakcija, pri kateri par genov pogosto sodeluje, da ustvari specifičen fenotip, medtem ko je epistaza genetska interakcija, pri kateri alel enega gena prikrije fenotip gena aleli drugih genov.
Komplementacija in epistaza sta dve genetski interakciji. Pri komplementaciji dva seva organizma z različnimi homozigotnimi recesivnimi mutacijami in enakim mutiranim fenotipom ob parjenju proizvedeta potomce s fenotipom divjega tipa. Pri epistazi nekateri geni prikrijejo izražanje drugih genov na enak način, kot popolnoma dominanten alel prikrije izražanje svojega recesivnega dvojnika.
Kaj je komplementacija?
Komplementacijska interakcija se nanaša na razmerje med dvema različnima sevoma organizma, ki imata homozigotne recesivne mutacije, ki proizvajajo isti fenotip, vendar ne prebivajo na istem genu. Ko so ti sevi križani med seboj, nekateri potomci pokažejo okrevanje fenotipa divjega tipa. Zato se ta pojav imenuje "genetska komplementacija". Do komplementacije v bistvu pride, če so mutacije v različnih genih (intergenska komplementacijska interakcija). Do tega lahko pride tudi, če sta mutaciji na različnih mestih v istem genu (intragenska komplementacijska interakcija). Toda učinek je običajno šibkejši od medgenske komplementacije.
Slika 01: Komplementacija
V primeru mutacij v različnih genih genom vsakega seva prispeva k alelu divjega tipa, ki dopolnjuje mutirani alel. Potomci bodo pokazali fenotip divjega tipa, ker so mutacije recesivne. Komplementacijski test (Cis trans test) je razvil ameriški genetik Edward B. Lewis. Ta test se lahko uporabi za ugotavljanje, ali so mutacije v dveh sevih v različnih genih, saj bo komplementacija običajno bolj šibka ali pa je sploh ne bo, če so mutacije na različnih mestih istega gena. Barva oči Drosophile je dober model za demonstracijo testa komplementacije.
Kaj je epistaza?
Epistaza je genetska interakcija, kjer alel enega gena prikrije fenotip alelov drugega gena. Obstajata predvsem dve vrsti epistatičnih interakcij: recesivna in dominantna. Pri recesivni epistazi recesivni alel enega gena prikrije učinke katerega koli alela drugega gena. Po drugi strani pa pri dominantni epistazi dominantni alel enega gena prikrije učinke katerega koli alela drugega gena.
Slika 02: Epistaza
Pri epistazi je interakcija med geni antagonistična, tako da en gen prikrije izražanje drugega gena. Alele, ki so prikriti, imenujemo hipostatski aleli. Aleli, ki izvajajo maskiranje, so znani kot epistatični aleli. Dobro znan primer epistaze je pigmentacija pri miših. Barva dlake divjega tipa, agouti (AA), prevladuje nad obarvanim krznom (aa). Kakorkoli že, za proizvodnjo pigmentacije je potreben ločen gen (C). Miš z recesivnim alelom c na tem lokusu ne more proizvesti pigmenta in je albino ne glede na alel, prisoten v lokusu A. Zato vsi genotipi: AAcc, Aacc in aacc proizvajajo albino fenotip. V tem primeru je gen C epistatičen genu A. Epistaza se lahko pojavi tudi, ko dominantni alel prikrije izražanje na ločenem genu, kot je bilo omenjeno prej. Barva plodov pri poletni buči pride do izraza na ta način. Homozigotno recesivno izražanje gena W (ww) skupaj s homozigotnim dominantnim ali heterozigotnim dominantnim izražanjem gena Y (YY ali Yy) v poletni buči daje rumeno sadje, medtem ko genotip wwyy (oba gena recesivna) proizvaja zeleno sadje. Če pa je dominantna kopija gena W prisotna v homozigotni ali heterozigotni obliki, bo poletna buča bel sadež ne glede na alele Y.
Kakšne so podobnosti med komplementacijo in epistazo?
- Gre za dve vrsti interakcij genov.
- Oba pojava sta odvisna od alelov genov.
- So zelo pomembni za genetsko raznolikost in evolucijo.
- Oba prikazujeta različice Mendelovih zakonov.
- Oba pojava lahko opazimo tako pri rastlinah kot pri živalih.
Kakšna je razlika med komplementacijo in epistazo?
Geni posameznika se ne izražajo ločeno drug od drugega, ampak delujejo v skupnem okolju. Tako pričakuje, da bo prišlo do interakcij med geni. Komplementacija je oblika genetske interakcije med nealelnimi geni. Na primer, pri komplementaciji, ko se normalna kopija gena vnese v celico, ki vsebuje mutirano kopijo, popravi genetsko napako. Pri epistazi je učinek genske mutacije odvisen od prisotnosti in odsotnosti mutacij v enem ali več drugih genih, ki jih imenujemo modifikatorski geni. To je torej ključna razlika med komplementacijo in epistazo.
Povzetek – komplementacija proti epistazi
Komplementacija in epistaza sta variaciji, ki vključujeta več genov. Komplementacija je proizvodnja fenotipa divjega tipa s celico ali organizmom, ki vsebuje dva mutirana gena. Če pride do komplementacije, so mutacije skoraj nealelne (v različnih genih). Po drugi strani pa pri epistazi enega ali več genov ni mogoče izraziti zaradi drugega genetskega dejavnika, ki ovira njihovo izražanje. To je torej povzetek razlike med komplementacijo in epistazo.
