In genetica, cos'è il complemento?

Lo studio dei cambiamenti cellulari, o mutazioni, è un'area di ricerca primaria nella genetica.Un'area di interesse per gli scienziati riguarda il modo in cui un organismo può superare le anomalie genetiche per conservare la versione normalizzata di un tratto.I test di complementazione possono affrontare questo problema studiando organismi con mutazioni genetiche e la loro prole.Se un tratto di prole viene espresso normalmente anche in presenza di mutazioni genetiche note, si dice che la relazione genetica sia complementare.

Per comprendere la complementazione, alcuni termini genetici devono prima essere definiti.Le espressioni geniche sono al livello più elementare di complementazione e i geni sono piccole unità all'interno di un organismo che detengono e trasmettono tratti.Sono composti da acido desossiribonucleico (DNA) e acido ribonucleico (RNA).Le diverse forme di un gene sono conosciute come alleli e ogni gene è immagazzinato su strutture di DNA chiamate cromosomi.Un gene può essere espresso sotto forma di simboli di lettere chiamati genotipi, ma la sua vera espressione fisica sotto forma di un tratto mdash;come gli occhi blu e mdash;è chiamato fenotipo.

Poiché la maggior parte degli organismi ha due set di cromosomi, ogni tratto avrà generalmente un gene su ciascun cromosoma.Quando gli alleli dei due geni sono uguali, l'espressione è indicata come omozigote.Se, tuttavia, gli alleli genici sui cromosomi sono diversi, risulta un'espressione eterozigote.

Gli scienziati prendono in considerazione la complementazione quando studiano mutazioni genetiche.Queste anomalie sorgono quando una trasformazione avviene all'interno del DNA.Possono verificarsi a causa di fattori ambientali o da errori o processi cellulari.Le mutazioni tendono ad essere recessive e mdash;o meno comune e influente mdash;piuttosto che dominante.Quando un fenotipo, o espressione fisica, fa parte della media normale piuttosto che un'espressione mutata, è noto come fenotipo di tipo selvaggio.

La complementazione risulta quando una cellula o un organismo ha un'espressione genetica normale anche se è il prodotto di due mutazioni note.Ad esempio, nelle specie di mosca della frutta, la maggior parte delle mosche ha gli occhi rossi.I mutanti, tuttavia, hanno occhi bianchi.Se la progenie di due mosche da frutto dagli occhi bianchi possiede occhi rossi, allora la prole ha probabilmente caratteristiche genetiche complementari.

Si possono trarre tali conclusioni perché le mutazioni sono tratti recessivi che richiedono due diversi contributi recessivi.Se una mutazione avviene su geni diversi, le versioni dominanti del gene di un organismo potrebbero sostituire la versione recessiva del gene del secondo organismo.Ciò produce un fenotipo normale.

I ricercatori genetici trovano utilità nei test di complementazione perché il DNA del complemento e la sequenza del complemento possono aiutare a determinare dove sorgono mutazioni specifiche su un gene e quali geni sono responsabili della mutazione.Questi test combinano due cellule con la stessa mutazione espressa insieme tramite un recettore del complemento.Come indicato, gli scienziati studiano quindi se le cellule producono una prole che ha anche la mutazione in questione.Una scoperta di non complemento avvisa i ricercatori che la mutazione probabilmente si verifica sullo stesso gene in entrambi gli organismi.Se, tuttavia, la prole ha abolito la mutazione, allora l'anomalia molto probabilmente si è verificata su due geni diversi.