Kas ir komplementācija ģenētikā?

Lai saprastu komplementāciju, vispirms ir jādefinē daži ģenētiski termini. Gēnu ekspresijas ir pašā elementārākajā komplementācijas līmenī, un gēni ir nelielas vienības organismā, kas saglabā un nodod pazīmes. Tie sastāv no dezoksiribonukleīnskābes (DNS) un ribonukleīnskābes (RNS). Dažādas gēna formas ir pazīstamas kā alēles, un katrs gēns tiek glabāts DNS struktūrās, ko sauc par hromosomām. Gēnu var izteikt burtu simbolu veidā, ko sauc par genotipiem, bet tā faktisko fizisko izpausmi pazīmes veidā, piemēram, zilas acis, sauc par fenotipu.

Tā kā lielākajai daļai organismu ir divas hromosomu kopas, katrai iezīmei parasti ir gēns katrā hromosomā. Ja abu gēnu alēles ir vienādas, ekspresiju sauc par homozigotu. Tomēr, ja gēnu alēles hromosomās ir atšķirīgas, rodas heterozigota ekspresija.

Zinātnieki, pētot ģenētiskās mutācijas, apsver komplementāciju. Šīs novirzes rodas, kad DNS notiek transformācija. Tās var rasties vides faktoru vai šūnu kļūdu vai procesu dēļ. Mutācijas mēdz būt recesīvas vai mazāk izplatītas un ietekmīgas, nevis dominējošas. Ja fenotips vai fiziskā izteiksme ir daļa no parastā vidējā, nevis mutācijas izteiksme, to sauc par savvaļas tipa fenotipu.

Papildinājums rodas, ja šūnai vai organismam ir normāla ģenētiskā ekspresija, pat ja tas ir divu zināmu mutāciju produkts. Piemēram, augļu mušu sugās lielākajai daļai mušu ir sarkanas acis. Tomēr mutantiem ir baltas acis. Ja divu balto augļu mušu pēcnācējiem ir sarkanas acis, tad pēcnācējiem, visticamāk, bija papildu ģenētiskās pazīmes.

Šādus secinājumus var izdarīt, jo mutācijas ir recesīvas pazīmes, kurām nepieciešamas divas dažādas recesīvās iemaksas. Ja mutācija notiek dažādos gēnos, viena organisma gēna dominējošās versijas var aizstāt otrā organisma gēna recesīvo versiju. Tas rada normālu fenotipu.

Ģenētikas pētnieki atklāj komplementācijas testu noderību, jo komplementa DNS un komplementa secība var palīdzēt noteikt, kur gēnā rodas specifiskas mutācijas un kuri gēni ir atbildīgi par mutāciju. Šie testi apvieno divas šūnas ar tādu pašu izteiktu mutāciju, izmantojot komplementa receptoru. Kā norādīts, zinātnieki pēc tam pēta, vai šūnas rada pēcnācējus, kuriem ir arī attiecīgā mutācija. Papildinājuma konstatējums brīdina pētniekus, ka mutācija, iespējams, notiek vienā un tajā pašā gēnā abos organismos. Ja tomēr pēcnācējs ir atcēlis mutāciju, tad anomālija, visticamāk, radusies uz diviem dažādiem gēniem.