Een gen is een overervingseenheid van ons, terwijl het allel er een alternatieve vorm van is.
In de war? Maak je geen zorgen na het lezen van dit artikel worden je grondbeginselen van de genetica en verwante terminologieën sterker en wordt je concept van gen vs allel duidelijker.
Dus laten we beginnen met een paar basisbegrippen,
Genen zijn het functionele deel van het DNA – een polynucleotideketen.
DNA is opgebouwd uit fosfaat, suiker en basen, de basen zijn stikstofhoudende voornamelijk purines en pyrimidines. Twee enkelstrengs DNA aan elkaar verbonden door de waterstofbruggen (drie tussen G en C en twee tussen A en C) en spiraalvormig gerangschikt, zie de afbeelding hieronder.
Drie waterstofbruggen tussen guanine en cytosine en twee waterstofbruggen tussen adenine en thymine.
Er zijn twee soorten DNA aanwezig in ons genoom. De coderende sequenties maken eiwitten die 3% uitmaken, terwijl de niet-coderende sequenties gewoon rommel zijn en geen eiwitten kunnen vormen. Het beslaat ongeveer 97% van een genoom en functioneel regelt het de genexpressie.
Die coderende sequenties zijn onze genen.
Als u meer wilt weten over genen en DNA, lees dan ons vorige artikel: DNA vs Gen.
De uitgebreide definitie van een gen luidt als volgt,
“Een gen is een polynucleotideketen van DNA – een functioneel deel – met intronen en exonen, die via een mRNA-transcriptie codeert voor een eiwit of een groep eiwitten.”
Bijv. een gen voor oogkleur, een gen voor haarkleur, een gen voor lengte, enz.
Nu, dit klinkt specifieker en wetenschappelijker.
Aan de andere kant zijn de allelen de alternatieve vormen van een gen.
De alternatieve vormen zijn twee of meer dan twee, bijvoorbeeld, het OCA2-gen ligt op chromosoom nummer 15 en speelt samen met het HERC2-gen een belangrijke rol bij de ontwikkeling van oogkleur.
Daarom wordt de oogkleur ontwikkeld door de activiteit van het OCA2-gen, terwijl verschillende tinten zoals een blauw oog, zwart oog, en rood oog worden ontwikkeld door verschillende allelen van het gen.
Mutatie- een kleine variatie in een sequentie van DNA is de reden voor het ontstaan van verschillende allelen voor een gen. Aanverwant artikel: Different Types Of Genetic Mutations.
Hoewel er meer dan twee allelen mogelijk zijn voor één gen, kunnen allelen alleen in een paar overgeërfd worden.
Dus kunnen we zeggen dat genen als een enkele entiteit worden geërfd, terwijl allelen in een paar voorkomen.
Interessant is dat meer dan een gen verantwoordelijk is voor de productie van een enkel eiwit en dat meer dan een eiwit door een enkel gen kan worden gecodeerd.
The gene is responsible for a particular trait while the alleles are responsible for variations in that particular trait.
We will take the example of the OCA2 gene for eye color with us throughout the article.
For example, the OCA2 gene is responsible for the production of eye color traits while blue eye, red eye, black eye, are variation occurs due to different alleles.
An example of the OCA2 gene which encodes for eye color.
Some other examples of gene and alleles are,
| Trait | Alleles |
| Eye color | A black eye, red eye, blue eye or green eye |
| Hair color | Black hair, blonde hair, brown hair |
| Blood group (ABO) | AA, AB, BB, OB, OA, OO etc | Grootte | Korte lengte of lange lengte |
Een gen bestaat uit twee verschillende allelen, terwijl het allel dominant of recessief kan zijn.
Allelen die in een paar overerven, één van vader en één van moeder, als twee dominante allelen samen overerven, wordt de aandoening homozygoot dominant genoemd.
Als één dominant en één recessief allel samen overerven, wordt de aandoening heterozygoot genoemd.
Nemen we weer een voorbeeld van oogkleur,
OCA2 is een gen voor oogkleur en OCA2a, OCA2b, OCA2c en OCA2d zijn verschillende allelen voor verschillende tinten oogkleur.
Voorstel dat het OCA2a-allel voor de bruine oogkleur is en het OCA2b-allel voor de groene oogkleur.
Als het gen OCA2 overerft met de twee OCA2a-allelen (OCA2a/OCA2a), is er sprake van een homozygoot dominante aandoening die de eigenschap bruine ogen in het nageslacht overerft.
Aan de andere kant, het OCA2b allel is voor groene ogen, wanneer het OCA2 gen twee OCA2b/OCA2b allelen draagt erft het groene ogen kenmerk dat autosomaal recessieve conditie wordt genoemd.
Maar wanneer de allelen OCA2a en OCA2b samen worden geërfd, erft het alleen de bruine-ogen eigenschap (OCA2a/OCA2b), heterozygoot dominante allelen genoemd.
Hierbij zijn OCA2a/OCA2a de homozygoot dominante allelen, OCA2b/OCA2b de homozygoot recessieve allelen en OCA2a/OCA2b de heterozygote allelen.
Dit zijn de alternatieve vormen van het gen OCA2. Nu begrijp je het verschil tussen gen en allel.
De genen bevinden zich op het chromosoom en de allelen dus ook!
Het gen OCA2 bevindt zich op chromosoom 15, wat betekent dat het ene allel voor gen OCA2 zich op een van de chromosomen 15 bevindt, terwijl het andere allel zich op een ander chromosoom 15 bevindt.
Omdat de chromosomen paarsgewijs aanwezig zijn, zijn er in een somatische cel in totaal 46 chromosomen – 23 paren – aanwezig. De kiemcellen (eicel of zaadcel) bevatten slechts een haploïd stel ervan, d.w.z. slechts 23 chromosomen.
Eén set chromosomen van vader en één set chromosomen van moeder worden in het nageslacht geërfd, wat betekent dat één allel van vader en één allel van moeder op het nageslacht overerven.
Hoewel het dominante effect van de allelen totaal onbekend is, hangt het af van de omgevings- en andere factoren, dat, welk allel dominant wordt en welk recessief.
Een fenotype is een waarneembare vorm van de eigenschap die door verschillende allelen wordt beheerst; verschillende fenotypen van een bepaalde eigenschap zijn het gevolg van verschillende combinaties van allelen.
Terwijl de genetische constitutie met betrekking tot het fenotype of de eigenschap genotype wordt genoemd, dat een gen voor een eigenschap creëert. U kunt ons artikel over Genotype vs fenotype hier lezen.
Een ander verschil tussen gen en allel is de prevalentie,
Gen zijn aanwezig in bijna alle bekende organismen, bijvoorbeeld verschillende metabole-enzym coderende genen zijn aanwezig in alle organismen, maar in sommige organismen komt het tot expressie, en in sommige niet.
Aan de andere kant zijn niet alle allelen in alle organismen aanwezig, bijvoorbeeld het allel voor blauwe ogen is in een bepaalde populatie aanwezig, maar niet in andere.
Het allel voor de donkere huidskleur is algemeen aanwezig in de populaties die in extreme hitte leven, terwijl dat allel niet aanwezig is in de populatie die op koude plaatsen leeft.
Wild type allel vs mutant allel:
Een fenotype dat verband houdt met het allel dat normaal in de gehele populatie aanwezig is, wordt een wildtype allel genoemd, terwijl het nieuwe allel of schadelijke allel dat een geheel nieuwe variatie in de populatie creëert, een mutant allel wordt genoemd.
Nu is dit heel interessant, voor sommigen kan het wildtype allel een mutant allel zijn of voor sommigen is het mutant allel een wildtype allel.
Laten we dit begrijpen aan de hand van een voorbeeld: het TRS-gen codeert voor een eiwit dat tyrosinase wordt genoemd en dat in belangrijke mate verantwoordelijk is voor de kleur van de menselijke huid.
(dit is slechts een voorbeeld, niet het exacte mechanisme)
Homozygoot dominante allelen TRS1/TRS1 produceren een donker huidfenotype dat zeer essentieel is voor de bevolking die in een gebied met hoge temperaturen leeft.
Terwijl de homozygote recessieve allelen TRS2/TRS2 een blanke huidskleur produceren die gewoonlijk wordt waargenomen bij de bevolking die in gebieden met lagere temperaturen leeft.
Deze twee condities zijn wild type en worden in afzonderlijke populaties wild type allelen genoemd.
Maar als de allelen TRS2/TRS2 worden aangetroffen bij sommige individuen die bij een hogere temperatuur leven, kunnen zij last krijgen van huidbeschadiging of huidkanker, omdat de melanine die de huid tegen schadelijke zonnestralen beschermt, bij de blanke huidpopulatie minder is, zodat het TRS2-allel het mutante allel is voor een populatie die bij een hogere temperatuur leeft.
Daar komt nog bij dat sommige fenotypen door meerdere allelen worden bepaald, terwijl sommige eigenschappen door meerdere genen worden bepaald.
Het beste voorbeeld van meervoudige allelen is het ABO-bloedgroepensysteem, maar ik denk dat we de genetica van het ABO-bloedgroepensysteem in een ander artikel zullen begrijpen.
- Verschil tussen Genetica en Genomica.
- Genetica Basisbegrippen: A Beginners Guide To Learn Genetics
Samenvatting van het artikel:
- Gen is een functioneel stukje DNA voor een specifieke eigenschap, terwijl allelen een andere variatie van een gen zijn.
- Een gen maakt een eiwit terwijl allelen verschillende fenotypen voortbrengen die ermee verband houden.
- Gen is een enkele eenheid voor één eigenschap terwijl de allelen in paren voorkomen.
- De genen zijn aanwezig in alle bekende organismen terwijl niet alle allelen in alle organismen aanwezig zijn
- De genen besturen een eigenschap of een groep eigenschappen terwijl de allelen verschillende fenotypen voor verschillende eigenschappen voortbrengen.
Lees meer: DNA – Gen – Chromosoom – Eiwit
Conclusie:
Allelische variatie is nodig voor het ontstaan van nieuw fenotype en dus voor het voortbestaan van ons. In de loop van de tijd muteren verschillende genen onder verschillende milieuomstandigheden, en ontstaan er nieuwe allelen.
Sommige mutaties of veranderingen zijn schadelijk, maar andere zijn gunstig en helpen ons te leven. Zelfs zijn sommige mutaties tijdelijk schadelijk, maar kunnen ze in de toekomst nuttig zijn.
De natuur creëert nieuwe variaties in genen, er ontstaan verschillende allelen en ongewenste allelen worden geëlimineerd. Elk nieuw allel geeft ons een nieuwe kracht om te overleven, per slot van rekening is het doel van dit alles om op aarde te overleven.