همسانی در مقابل ناهمسانی: تفاوت بین آلل‌های ژنتیکی

در حالی که صفات کمی وجود تنها یک آلل (تنوع کم) را نشان می‌دهند، بسیاری از دیگر صفات، حضور دو یا چند آلل را نشان می‌دهند. براساس شباهت این آلل‌ها، به صفت ژنتیکی همسان یا ناهمسان گفته می‌شود. در این جا مفهوم و تفاوت‌های بین آنها را توضیح می‌دهیم.
 
آیا می‌دانستید که مفهوم باروری تخم براساس قوانین ارثی ژنتیک گریگور مندل است.
 
اکثر یوکاریوت‌ها ارگانیسم‌های دو مجموعه‌ای هستند‌، یعنی آنها دارای دو مجموعه از هر کروموزوم هستند. هر آلل یک ژن، همان مکان (موقعیت) مربوطه را بر روی یک جفت کروموزوم که به آن یک جفت کروموزوم همسان گفته می شود، اشغال می‌کند. به دلیل ساختار مشابهشان، و به دلیل کد گذاری آنها برای ژن‌های مشابه، آنها را همسان می‌نامند. این امر در مورد همه کروموزوم‌ها به جز کروموزوم‌های جنسی در مردان صادق است، زیرا کروموزوم Y از نظر ساختاری با کروموزوم X متفاوت است، و همچنین کروموزوم Y ژن‌هایی مشابه با کروموزوم X را حمل نمی‌کند. از این رو، نرها فقط یک مجموعه از آلل‌ها را برای ژن‌های واقع بر کروموزوم‌های جنسی حمل می‌کنند.
 
تغییر در آلل منجر به بیان فنوتیپی متفاوت محصول ژن می‌شود. شباهت یا عدم تشابه بین این آلل‌ها کیفیت لقاح آن ژن خاص، یعنی این که ژن همسان باشد یا ناهمسان، را تعیین می‌کند.
 

درک همسانی

هنگامی که هر دو جایگاه یک ژن، در کروموزوم‌های همسان، دارای آلل‌های یکسان باشند، گفته می شود که ارگانیسم برای آن ژن خاص همسان است و همچنین می‌توان از آن به عنوان یک همسان برای ژن مورد نظر نام برد.
 
ارگانیسم‌های اصیل همیشه برای صفات مطلوب، همسان هستند. همچنین در آزمایشات ژنتیکی، ارگانیسم‌هایی با کیفیت لقاح ناشناخته با ارگانیسم‌های همان گونه که برای آن صفت همسان هستند، خط می‌خورند. چنین خط زدگی قطعی‌ای را خط زدگی تست می‌نامند.
 
مطابق الگوی ارثی ژن‌ها، همسانی همچنین نمایش دهنده یک آلل غالب و مغلوب است. در یک مورد غالب همسان، ارگانیسم دارای دو نسخه (هر دو آلل) از آلل غالب است. اگر آلل غالب برای یک ژن توسط "Q" نشان داده شود، و آلل مغلوب توسط "q" نشان داده شود، یک ارگانیسم غالب همسان برای ژن، یک ژنوتیپ "QQ" خواهد داشت. به عنوان مثال، در صورت رنگ چشم در انسان، آلل برای رنگ قهوه ای (B) بر آلل برای رنگ آبی (b) آلل مسلط است. از این رو، فردی که از نظر رنگ چشم، همسانِ غالب است، چشمان قهوه‌ای با ژنوتیپ "BB" خواهد داشت.
 
به همین ترتیب، در یک مورد همسان مغلوب، ارگانیسم دارای دو نسخه از آلل مغلوب است و ژنوتیپ آنها برای یک ژن خاص "qq" خواهد بود. به عنوان مثال، در مورد اختلال خونی هموفیلی مغلوب (h)، این وضعیت فقط در هنگامی رخ می‌دهد که فرد، مغلوبِ همسان باشد. از این رو، فردِ تحت تأثیر، ژنوتیپ "hh" خواهد داشت.
 

درک ناهمسانی

هنگامی که هر دو مکان یک ژن، در کروموزوم‌های همسان، آلل‌های متمایز و متفاوت داشته باشند، گفته می‌شود ارگانیسم برای آن ژن خاص ناهمسان است و می‌توان به آن با عنوان ناهمسان نیز ارجاع داد. از آن جا که هر دو آلل متفاوت هستند، ارگانیسم در مالکیت هر دو آلل مغلوب و غالب خواهد بود. بنابراین، ژنوتیپ "Qq" خواهد بود. از آن جا که فرد هر دو شکل آلل را دارد، فنوتیپ تولید شده بر اساس تسلط ساده نیست، بلکه کمی پیچیده‌تر است.
 
در مورد یک ویژگی داده شده که تسلط ساده را دنبال می‌کند، با وجود ماهیت ناهمسان آلل‌ها (آلل مغلوب پایمال آلل غالب می‌شود)، فنوتیپ نمایش داده شده فنوتیپ غالب است. این حالت از کیفیت لقاح، اشکال پیچیده‌تری از سلطه را نیز به نمایش می‌گذارد، از جمله هم‌سلطه‌ای و تسلط ناقص.
 
در صورت هم‌سلطه‌ای، صفات فنوتیپی هر دو آلل، به عنوان مثال، گروه های خونی انسان، در فرد مشاهده می‌شود، و در صورت تسلط ناقص، حالت ناهمسانی فنوتیپی را به نمایش می‌گذارد که واسطه‌ای است بین آن که توسط فنوتیپ همسانی غالب نمایش داده می شود و آن که توسط فنوتیپ همسانی مغلوب نمایش داده می‌شود؛ به عنوان مثال، یک گیاه ساعت چهار در شرایط ناهمسانی یک گل صورتی را تولید می‌کند که واسطه‌ای بین گل قرمز حالت غالب همسان و گل سفید حالت مغلوب همسان است.
 

تفاوت‌های کلیدی

از نظر مشابهت آللی، همسان‌ها یکی هستند و ناهمسان‌ها مجزا و غیر مشابه هستند.
 
از نظر فرزند زایی، همسان‌ها اصیل و همسان هستند و ناهمسان‌ها غیر اصیل و دارای ژنوتیپ‌های متنوع هستند.
 
از نظر توارثِ آلل‌ها، در همسان‌ها افراد دارای الل‌های غالب یا مغلوب ، و نه هر دو، هستند و در ناهمسان‌ها افراد هم یک آلل غالب و هم یک آلل مغلوب دارند.
 
از نظر سلول جنسی قابل تکثیر، همسان‌ها یک نوع و ناهمسان‌ها دو نوع دارند.
 

مثال در انسان‌ها

این مفاهیم کیفیت لقاح به بهترین وجه از طریق نمونه گروه‌های خونی انسان توضیح داده می‌شود. ژن تعیین کننده نوع خون انسان، حضور سه آلل یعنیA ، B  و O را نشان می دهد، که آلل A و B غالب هستند و آلل O مغلوب است. از این رو، ژنوتیپ‌های همسان،AA ، OO ، BB  خواهند بود. از میان این‌ها،AA  و BB همسان غالب هستند و به ترتیب گروه‌های خونی A و B را نشان می‌دهند. تغییر در آلل منجر به بیان فنوتیپی متفاوت محصول ژن می‌شود. در حالی که،OO  همسان مغلوب است که نمایش دهنده گروه خونی O  است. ژنوتیپ‌های ناهمسان ممکنAO ، BO  و AB هستند. در این مورد،AO  و BO از تسلط ساده پیروی می‌کنند و از این رو به ترتیب گروه‌های خونی A و B را به نمایش می‌گذارند. در موردAB ، ژنوتیپ ناهمسان است و از آن جا که هر دو آلل غالب هستند، یک الگوی وراثتی هم‌سلطه‌ای مشاهده می‌شود که منجر به گروه خونی AB می‌شود.
 
اصطلاحات ناهمسانی و همسانی فقط در مورد وراثت ژنتیکی آلل‌های یک ژن به کار می‌روند و از این رو، نمی‌توانند به عنوان یک اصطلاح گسترده برای توصیف کل ژنوم ارگانیسم فرد استفاده شوند. وگرنه این بسیار نادرست خواهد بود زیرا هر ژن تعداد متفاوتی آلل دارد و این آلل‌ ها از الگوهای وراثتی متفاوتی پیروی می‌کنند.
 
منبع: کُمال B. پاتیل