Множественный аллелизм

Множественный аллелизм — это существование в популяции более двух аллелей данного гена. В популяции оказываются не два аллельных гена, а несколько.

Множественный аллелизм для генов, контролирующих системы несовместимости, выступает как фактор отбора, препятствующий образованию зигот и организмов определенных зигот. Примером множественного аллелизма является серия множественных аллелей s1, s2, s3, обеспечивающих самостерильность многих растений. Двенадцать различных состояний одного локуса у дрозофилы, обусловливающих разнообразие окраски глаз (w — белые, we — эозиновые, wa — абрикосовые, wch — вишневые, wm — пятнистые и т. д.); серия множественных аллелей окраски шерсти у кроликов («сплошная», гималайская, альбинос и т. д.); аллели IA, Iв, I°, определяющие группы крови у человека, и т. д. Серия множественных аллелей — результат мутирования одного гена.

У кроликов аллели дикой окраски С, гималайской окраски С' и альбинизма С" составляют серию множественных аллелей, доминирующих в нисходящем порядке (т.е. аллель С доминирует над двумя другими, а аллель С' доминирует над аллелем С").

У кошек имеется серия множественных аллелей по гену С, определяющих окраску шерсти: С – дикий тип, С' – сиамские кошки, С" – альбиносы. Каждая из аллелей полно доминирует над следующей (С > C' > C")

Аллельное исключение

Аллельным исключением называется отсутствие или инактивация одного из пары генов; в этом случае в фенотипе присутствует продукт другого гена (гемизиготность, делеция, гетерохроматизация участка хромосомы, в котором находится нужный ген).]

Аллельное исключение происходит при инактивации одной из Х-хромосом у особей гомогаметного пола, приводящего в соответствие дозы Х-генов у всех представителей пола (к примеру, у женщин в каждой клетке экспрессируется лишь одна Х-хромосома, другая же переходит в неактивный гетерохроматин (т.н. тельце Барра). Таким образом, женский организм у человека является мозаичным, т.к. в разных клетках могут экспрессироваться разные хромосомы). При этом проявляются только аллели, находящиеся в активной Х-хромосоме, те же аллели, которые находятся в инактивированной, как бы исключаются и не проявляются в фенотипе. При этом в каждой клетке экспрессируется или один, или другой аллель, в зависимости от того, какая Х-хромосома была инактивирована.

Схожая картина наблюдается в В-лимфоцитах, синтезирующих антитела к определённым антигенам. Поскольку эти иммуноглобулины моноспецифичны, каждый лимфоцит должен выбрать между экспрессией отцовского или материнского аллеля^[5].

Аллельное исключение в В-лимфоцитах

Аллельное исключение наиболее часто встречается у генов, кодирующих поверхностные клеточные рецепторы, и наиболее подробно изучено для клеток иммунной системы — В-лимфоцитов.^[2] При созревании В-лимфоцитов успешная V(D)J рекомбинация гена, кодирующего тяжёлую цепь иммуноглобулина, на одной хромосоме приводит к тому, что в другой хромосоме V(D)J перестройка блокируется. В случае неуспешной перестройки в одной хромосоме, происходит перестройка в гомологичной хромосоме. Если перестройка генов в обоих хромосомах не заканчивается успехом, клетка погибает.

В результате аллельного исключения все антигенные рецепторы одного лимфоцита имеют одинаковую последовательность аминокислот в вариабельных доменах тяжёлых цепей. Так как специфичность антигенсвязывающего участка определяется как вариабельным участком тяжёлой цепи, так и вариабельным участком лёгкой цепи, закодированным в соответствующем локусе генома, В-лимфоциты, имеющие одинаковые продукты рекомбинации тяжелых цепей, будут скорее всего отличаться из-за различий в генах легких цепей.