மரபணு இடைத்தாக்கமும் படிநிலை மரபணுவும் (Epistasis)
ஏன் இது முக்கியம்? படிநிலை மரபணு 9:3:3:1 விகிதத்தை 13:3, 9:7, 12:3:1 என மாற்றுகிறது — வினாவில் "ஏன் எதிர்பார்த்த விகிதம் வரவில்லை?" என்று கேட்டால், படிநிலை மரபணுவே பதில்.
ஒரு கேமரா பட்டன் அமைந்திருந்தாலும், முதலில் மூடி (lens cap) திறக்கவில்லை என்றால் படம் வராது — அதேபோல் ஒரு மரபணு மற்றொன்றின் வெளிப்பாட்டை மறைக்கும்.
- படிநிலை மேலாட்சி (epistasis) என்றால் என்ன, அது வேறு அமைவிடத்திலுள்ள பரம்பரையலகுகளுக்கிடையேயான இடைத்தாக்கத்தினால் எவ்வாறு உருவாகிறது என்பதை விளக்குதல்.
- ஆட்சியான மேலாட்சியையும் (13 : 3) பின்னிடைவான மேலாட்சியையும் (9 : 7) எடுத்துக்காட்டுகளுடன் வேறுபடுத்துதல்.
- படிநிலை மேலாட்சி, சாதாரண ஈரியல்புக் கலப்பின் 9 : 3 : 3 : 1 விகிதத்திலிருந்து தோற்றவமைப்பு விகிதத்தை எவ்வாறு மாற்றுகிறது என்பதை விளக்குதல்.
1. மென்டலியமற்ற பரம்பரை (Non-Mendelian Inheritance)
மென்டலின் (Mendel) விதிகளுக்கேற்ப பிரியாத பரம்பரை இயல்புகள் மென்டலியமற்ற பரம்பரை (non-Mendelian inheritance) எனப்படும். மென்டலிய மரபியல் முன்னறிவிக்கும் விகிதங்களில் வெளிப்படாத தோற்றவமைப்புகள் இதன் அறிகுறிகளாகும். இதற்கான எடுத்துக்காட்டுகளுள் ஒன்று, இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட பரம்பரையலகுகள் ஒரு தோற்றவமைப்பை நிர்ணயிக்கும்போது ஏற்படும் படிநிலை மேலாட்சி (epistasis) ஆகும்.
2. படிநிலை மேலாட்சி (Epistasis) என்றால் என்ன?
Epistasis — gene interaction
Wikipedia → · CC
படிநிலை மேலாட்சி (epistasis) என்பது வேறுபட்ட அமைவிடங்களிலுள்ள (loci) பரம்பரையலகுகளுக்கிடையேயான இடைத்தாக்கத்தினால் உருவாகும் ஒரு நிகழ்வாகும். ஒரு அமைவிடத்திலுள்ள பரம்பரையலகின் தோற்றவமைப்பு வெளிப்பாட்டில் ஏற்படும் மாற்றம், மற்றொரு அமைவிடத்திலுள்ள பரம்பரையலகின் தலையீட்டினால் (interference) நிகழ்கிறது.
மென்டலின் கொள்கைகளிலிருந்து கிடைக்கும் தோற்றவமைப்பு விகிதங்களின் விலகலை அடிப்படையாகக் கொண்டு படிநிலை மேலாட்சியை இரு வகையாகப் பிரிக்கலாம் — ஆட்சியான மேலாட்சி (dominant epistasis) மற்றும் பின்னிடைவான மேலாட்சி (recessive epistasis).
3. ஆட்சியான மேலாட்சி (Dominant Epistasis) — 13 : 3
House fowl (plumage colour)
Wikipedia → · CC
ஒரு குறிப்பிட்ட அமைவிடத்திலுள்ள ஆட்சியான எதிருரு (dominant allele), வேறு அமைவிடத்திலுள்ள தனியான பரம்பரையலகின் வெளிப்பாட்டை மாற்றும்போது அது ஆட்சியான மேலாட்சி (dominant epistasis) எனப்படும். இதனை வீட்டுக் கோழிகளின் (house fowl) இறகின் நிறத்தில் காணலாம்.
ஓரினநுகநிலையிலுள்ள (homozygous) இரட்டிப்பான ஆட்சியான வெள்ளை நிறக் கோழியையும், ஓரினநுகநிலையிலுள்ள இரட்டிப்பான பின்னிடைவான வெள்ளை நிறக் கோழியையும் கலப்புச் செய்யும்போது, கு1 (F₁) தலைமுறையில் 100% வெள்ளை நிறக் கோழிகள் கிடைக்கின்றன. இக் கு1 தோன்றல்களைத் தம்முள் கலப்புச் செய்வதன் மூலம் பெறப்படும் கு2 (F₂) தலைமுறையில், வெள்ளை மற்றும் நிறமுடைய கோழிகள் 13 : 3 என்ற விகிதத்தில் கிடைக்கின்றன.
இக் கோழிகளின் நிறத்தை இரண்டு தனியான பரம்பரையலகுகள் நிர்ணயிக்கின்றன —
- C / c பரம்பரையலகு: இறகுகளில் நிறம் உருவாக்கப் பொறுப்பானது. ஆட்சியான C எதிருரு நிறத்தை உருவாக்குகிறது; பின்னிடைவான c எதிருரு நிறமின்மையை (நிறமி இல்லாமை) ஏற்படுத்துகிறது.
- I / i பரம்பரையலகு: I பரம்பரையலகு, C பரம்பரையலகுக்குப் படிநிலை மேலாட்சியுடையது (epistatic); ஆட்சியான I எதிருரு நிறமி உற்பத்தியை தடுக்கிறது (நிறத்தை மறைக்கிறது). பின்னிடைவான i எதிருருவால் நிறம் உருவாதலைத் தடுக்க இயலாது.
இதன் விளைவாக, இரட்டிப்பான ஆட்சியான ஓரினநுகநிலைக் கோழி (CCII) — ஆட்சியான I நிறத்தைத் தடுப்பதால் — வெள்ளையாகும்; இரட்டிப்பான பின்னிடைவான ஓரினநுகநிலைக் கோழியும் (ccii) — பின்னிடைவான c நிறத்தை உற்பத்தி செய்ய இயலாததால் — வெள்ளையாகும். C_ ii (C உண்டு, I இல்லை) பிறப்புரிமையமைப்பு கொண்ட கோழிகள் மட்டுமே நிறமுடையதாகும்.
4. பின்னிடைவான மேலாட்சி (Recessive Epistasis) — 9 : 7
Sweet pea (Lathyrus odoratus)
Wikipedia → · CC
ஒரு குறிப்பிட்ட அமைவிடத்தின் ஓரினநுகநிலை பின்னிடைவான பிறப்புரிமையமைப்பு (homozygous recessive genotype), வேறு அமைவிடத்திலுள்ள தனியான பரம்பரையலகின் வெளிப்பாட்டை மாற்றும்/மறைக்கும்போது அது பின்னிடைவான மேலாட்சி (recessive epistasis) எனப்படும். இதற்கு நல்லதொரு எடுத்துக்காட்டு இனிப்புப் பட்டாணி (sweet pea — Lathyrus) தாவரத்தின் ப+வின் நிறம் ஆகும். இதில் ஊதா நிறப் ப+க்கள் மற்றும் வெண் நிறப் ப+க்கள் கொண்ட விகாரங்கள் உள்ளன.
ஓரினநுகநிலை ஆட்சியான ஊதா நிறப் ப+ (AABB) தாவரத்தையும், ஓரினநுகநிலை பின்னிடைவான வெண் நிறப் ப+ (aabb) தாவரத்தையும் கலப்புச் செய்யும்போது, கு1 தலைமுறையில் 100% ஊதா நிறப் ப+க்கள் கிடைக்கின்றன. கு1 தாவரங்களைத் தம்முள் கலப்புச் செய்தபோது, கு2 தலைமுறையில் ஊதா மற்றும் வெண் நிறப் ப+க்கள் 9 : 7 என்ற விகிதத்தில் கிடைத்தன.
இனிப்புப் பட்டாணியில் ஊதா நிறத்தை A மற்றும் B ஆகிய இரு ஆட்சியான பரம்பரையலகுகள் கட்டுப்படுத்துகின்றன. A மற்றும் B எதிருருக்கள் இரண்டும் ஊதா நிறம் வெளிப்படத் தேவையான சேர்வைகளைக் குறியாக்குகின்றன. எனவே இரு ஆட்சியான எதிருருக்களும் (A மற்றும் B) ஒன்றாக இருக்கும்போது மட்டுமே ஊதா நிறம் தோன்றும்.
எந்த ஒரு அமைவிடத்திலாவது இரட்டைப் பின்னிடைவான பிறப்புரிமையமைப்பு (A_bb, aaB_, aabb) இருந்தால், அது ஊதா நிறத்தின் வெளிப்பாட்டை மறைத்து வெண் நிறப் ப+க்களை உருவாக்கும். அதாவது, ஒரு அமைவிடத்திலுள்ள இரட்டைப் பின்னிடைவு, மற்றொரு அமைவிடத்தின் ஆட்சியான/ஓரின-ஈரின நுக நிலைக்குப் படிநிலை மேலாட்சியுடையது.
| பிறப்புரிமையமைப்பு | தோற்றவமைப்பு |
|---|---|
| A_B_ (9/16) | ஊதா (purple) |
| A_bb, aaB_, aabb (7/16) | வெண்மை (white) |
5. இரு வகைகளின் ஒப்பீடு
| அம்சம் | ஆட்சியான மேலாட்சி | பின்னிடைவான மேலாட்சி |
|---|---|---|
| மறைக்கும் எதிருரு | ஆட்சியான எதிருரு (I) | ஓரினநுகநிலை பின்னிடைவான எதிருரு |
| F₂ விகிதம் | 13 : 3 | 9 : 7 |
| எடுத்துக்காட்டு | வீட்டுக் கோழி இறகின் நிறம் | இனிப்புப் பட்டாணி ப+ நிறம் |
Incomplete Dominance, Codominance, Polygenic Traits & Epistasis
Amoeba Sisters
- ஒரே அமைவிடத்திலுள்ள எதிருருக்களின் இடைத்தாக்கம் / Interaction of alleles at the same locus
- வேறுபட்ட அமைவிடங்களிலுள்ள பரம்பரையலகுகளின் இடைத்தாக்கம் / Interactions between genes of different loci
- ஒரு பரம்பரையலகின் பல தோற்றவமைப்புகள் / Multiple phenotypes of one gene
- ஒரு பரம்பரையலகின் பல எதிருருக்கள் / Multiple alleles of one gene
- நிறமூர்த்த இணைப்பு / Chromosome linkage
பதில் / Answer
- மற்றொரு அமைவிடத்திலுள்ள பரம்பரையலகின் வெளிப்பாட்டை மறைக்கிறது / Masks expression of a gene at another locus
- குரோமற்றினை இரட்டிப்பாக்குகிறது / Duplicates chromatin
- எதிருருக்களைப் பிரிக்கிறது / Separates alleles
- DNA ஐ உடைக்கிறது / Breaks DNA
- -
பதில் / Answer
- எதிருருக்களின் எண்ணிக்கை / Number of alleles
- மென்டலிய விகிதங்களிலிருந்து விலகல் / Deviation from Mendelian ratios
- நிறமூர்த்தங்களின் எண்ணிக்கை / Number of chromosomes
- கலப்பின அளவு / Size of the cross
- -
பதில் / Answer
- முழு + பகுதி ஆட்சி / Complete and partial dominance
- ஆட்சியான + பின்னிடைவான மேலாட்சி / Dominant and recessive epistasis
- ஓரியல்பு + ஈரியல்பு / Mono- and dihybrid
- இணை + நிரப்பு / Co- and complementary
- -
பதில் / Answer
- 9 : 7
- 13 : 3
- 9 : 3 : 4
- 12 : 3 : 1
- 15 : 1
பதில் / Answer
- 13 : 3
- 9 : 7
- 9 : 6 : 1
- 3 : 1
- 9 : 3 : 3 : 1
பதில் / Answer
- இனிப்புப் பட்டாணி ப+ நிறம் / Sweet pea flower colour
- வீட்டுக் கோழி இறகின் நிறம் / Plumage colour in house fowl
- மனித இரத்தக் குழு / Human blood group
- ஈ கண் நிறம் / Fly eye colour
- -
பதில் / Answer
- வீட்டுக் கோழி இறகின் நிறம் / Plumage colour in fowl
- இனிப்புப் பட்டாணி (Lathyrus) ப+ நிறம் / Flower colour in sweet pea (Lathyrus)
- பட்டாணி விதை வடிவம் / Pea seed shape
- மனித தோல் நிறம் / Human skin colour
- -
பதில் / Answer
- I / i பரம்பரையலகு / Gene I/i
- C / c பரம்பரையலகு / Gene C/c
- A / a பரம்பரையலகு / Gene A/a
- B / b பரம்பரையலகு / Gene B/b
- -
பதில் / Answer
- C / c
- I / i
- A / a
- H / h
- -
பதில் / Answer
- நிறமி உற்பத்தியை அதிகரிக்கிறது / Increases pigment production
- நிறமி உற்பத்தியைத் தடுக்கிறது / Prevents pigment production
- C ஐ இரட்டிப்பாக்குகிறது / Duplicates C
- எதையும் செய்வதில்லை / Does nothing
- -
பதில் / Answer
- CCII
- ccii
- C_ ii (C உண்டு, I இல்லை) / C_ ii (colour present, no inhibitor)
- ccI_
- -
பதில் / Answer
- நிறமுடையது / Coloured
- வெள்ளை / White
- கருப்பு / Black
- சாம்பல் / Grey
- -
பதில் / Answer
- நிறமுடையது / Coloured
- வெள்ளை / White
- ஊதா / Purple
- சிவப்பு / Red
- -
பதில் / Answer
- A அல்லது B இல் ஏதேனும் ஒன்று / Either A or B
- இரு ஆட்சியான எதிருருக்களும் (A மற்றும் B) / Both dominant alleles (A and B)
- aabb பிறப்புரிமையமைப்பு / Genotype aabb
- ஒரே ஒரு பரம்பரையலகு / Only one gene
- -
பதில் / Answer
- A_B_
- A_bb, aaB_ அல்லது aabb / A_bb, aaB_ or aabb
- AABB
- AaBb
- -
பதில் / Answer
- வெண்மை / White
- ஊதா / Purple
- சிவப்பு / Red
- இளஞ்சிவப்பு / Pink
- -
பதில் / Answer
- ஊதா நிறப் ப+க்கள் / Purple flowers
- வெண் நிறப் ப+க்கள் / White flowers
- மலட்டுத் தாவரம் / Sterile plants
- கலப்பின தாவரம் / Hybrid plants
- -
பதில் / Answer
- 3 : 1
- 9 : 3 : 3 : 1
- 1 : 1
- 1 : 2 : 1
- 2 : 1
பதில் / Answer
- 50% வெள்ளை, 50% நிறம் / 50% white, 50% coloured
- 100% வெள்ளை / 100% white
- 100% நிறம் / 100% coloured
- 13 : 3
- -
பதில் / Answer
- 100% வெண்மை / 100% white
- 100% ஊதா / 100% purple
- 9 : 7
- 50 : 50
- -
பதில் / Answer
- C, I ஐ மறைக்கிறது / C masks I
- I, C இன் வெளிப்பாட்டை மறைக்கிறது / I masks the expression of C
- I மற்றும் C சமம் / I and C are equal
- I, C இன் எதிருரு / I is an allele of C
- -
பதில் / Answer
- மென்டலிய பரம்பரை / Mendelian inheritance
- மென்டலியமற்ற பரம்பரை / Non-Mendelian inheritance
- குரோமற்றின் பரம்பரை / Chromatin inheritance
- தாய்வழிப் பரம்பரை மட்டும் / Maternal only
- -
பதில் / Answer
- நிறமூர்த்தங்கள் / Chromosomes
- ஊதா நிறம் வெளிப்பட தேவையான சேர்வைகள் / Compounds needed for purple expression
- லைசோசோம் / Lysosomes
- தடுப்பான்கள் / Inhibitors
- -
பதில் / Answer
- ஊதா / Purple
- வெண்மை / White
- சிவப்பு / Red
- இளஞ்சிவப்பு / Pink
- -
பதில் / Answer
- 3 : 1
- 13 : 3
- 9 : 7
- 1 : 1
- 9 : 3 : 4
பதில் / Answer
- ஒன்று மட்டும் / Only one
- இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட / Two or more
- மூன்று மட்டும் / Exactly three
- எதிருரு இல்லை / None
- -
பதில் / Answer
- ஓரினநுகநிலை ஆட்சியான / Homozygous dominant
- ஓரினநுகநிலை பின்னிடைவான / Homozygous recessive
- ஈரினநுகநிலை / Heterozygous
- ஒற்றை எதிருரு / Single allele
- -
பதில் / Answer
- ஊதா / Purple
- வெண்மை / White
- சிவப்பு / Red
- ஊதா-வெண் கலவை / Mixed
- -
பதில் / Answer
- எதிருருக்கள் பிரியாமை / Alleles fail to segregate
- தோற்றவமைப்பு விகிதம் 9:3:3:1 இலிருந்து மாறுதல் / Phenotype ratio deviates from 9:3:3:1
- நிறமூர்த்த எண்ணிக்கை மாறுதல் / Chromosome number changes
- DNA இரட்டிப்பு நிற்றல் / DNA replication stops
- -
பதில் / Answer
- படிநிலை மேலாட்சி (epistasis) என்பதை வரையறுக்க. / Define epistasis. (2)
- வீட்டுக் கோழியில் ஆட்சியான மேலாட்சியை விளக்கி, C/c மற்றும் I/i பரம்பரையலகுகளின் பங்கைக் கூறுக. / Explain dominant epistasis in house fowl and state the roles of genes C/c and I/i. (4)
- இனிப்புப் பட்டாணியில் பின்னிடைவான மேலாட்சியின் கு2 விகிதத்தைக் கூறி, வெண் நிறம் தோன்றும் பிறப்புரிமையமைப்புகளைத் தருக. / Give the F₂ ratio of recessive epistasis in sweet pea and the genotypes giving white flowers. (2)
- படிநிலை மேலாட்சியால் மென்டலின் 9:3:3:1 விகிதம் எவ்வாறு மாறுகிறது? / How does epistasis alter Mendel's 9:3:3:1 ratio? (2)
மாதிரி விடை / Model answer
(ஆ) C/c — இறகுகளில் நிறம் உருவாக்கப் பொறுப்பு (ஆட்சியான C நிறம், c நிறமின்மை); I/i — C க்கு epistatic, ஆட்சியான I நிறமி உற்பத்தியைத் தடுக்கிறது, i தடுக்க இயலாது; CCII = வெள்ளை, ccii = வெள்ளை, C_ ii = நிறம்; கு2 = 13 : 3. (4)
(இ) கு2 = 9 : 7 (ஊதா : வெண்மை); வெண் நிறம் — A_bb, aaB_, aabb (எந்த அமைவிடத்திலாவது இரட்டைப் பின்னிடைவு). (2)
(ஈ) ஒரு பரம்பரையலகு மற்றொன்றை மறைப்பதால் தோற்றவமைப்பு வகுப்புகள் ஒன்றிணைகின்றன; எனவே 9:3:3:1 → 13:3 (ஆட்சியான) அல்லது 9:7 (பின்னிடைவான). (2)
படிநிலை மேலாட்சியின் (epistasis) இரு வகைகளையும் பொருத்தமான கலப்பு எடுத்துக்காட்டுகள், பரம்பரையலகுகள் மற்றும் கு2 விகிதங்களுடன் விளக்குக. / Describe the two types of epistasis with suitable cross examples, the genes involved, and their F₂ ratios.
விடைக் குறிப்புகள் / Answer outline
• ஆட்சியான மேலாட்சி — வீட்டுக் கோழி இறகின் நிறம்; C/c (நிறம்), I/i (தடுப்பான், epistatic); ஆட்சியான I நிறத்தை மறைக்கிறது; CCII & ccii வெள்ளை, C_ ii நிறம்; கு2 = 13 : 3.
• பின்னிடைவான மேலாட்சி — இனிப்புப் பட்டாணி (Lathyrus) ப+ நிறம்; A & B இரண்டும் இருந்தால் மட்டுமே ஊதா; எந்த அமைவிடத்திலாவது இரட்டைப் பின்னிடைவு ஊதாவை மறைக்கிறது; A_B_ ஊதா, மற்றவை வெண்மை; கு2 = 9 : 7.
• முடிவு — இரண்டிலும் ஒரு பரம்பரையலகு மற்றொன்றை மறைப்பதால் தோற்றவமைப்பு விகிதம் மாறுகிறது (மென்டலியமற்ற பரம்பரை).
பதில் / Show answer
பதில் / Show answer
பதில் / Show answer
- படிநிலை மரபணு: ஒரு மரபணு மற்றொன்றின் வெளிப்பாட்டை மறைக்கும்.
- மாற்றப்பட்ட விகிதங்கள்: 9:3:4, 9:7, 12:3:1.
- மரபணு இடைத்தாக்கத்தின் ஒரு வடிவம்.