Indhold
Celler har mange pligter at udføre, men ingen er vigtigere end syntese af proteiner. Opskriften på denne aktivitet ligger i en organismes deoxyribonukleinsyre, som den arver fra hver forælder. Cellerne i seksuelt reproducerende organismer indeholder to matchede sæt DNA-proteinpakker, kromosomerne. Gener er kromosomsegmenter, der koder for proteiner, og et par matchende gener fra forældrene, kendt som alleler, kan interagere på forskellige måder.
Genekspression
Gener fungerer som skabeloner til syntese af messenger ribonucleic acid (mRNA). Enzymer transkriberer genetisk information fra genets DNA til mRNA-strenge, der driver proteinsyntese udført af cellens ribosomer. Mennesker har 23 par kromosomer, der indeholder ca. 20.000 genpar, men gener udgør kun ca. 2 procent af kromosomal ejendom. Hvert parmedlem, eller allel, koder for mere eller mindre det samme protein, men den nøjagtige kodning kan afvige og derfor udtrykke forskellige versioner af proteinet. Nogle gener er så muterede, at de ikke kan udtrykkes som proteiner.
Dominante og recessive alleler
I nogle tilfælde maskerer en dominerende allel udtrykket af sin recessive partner. For eksempel kan en plante have gener, der koder for enten røde eller hvide blomster. Hvis det røde gen er dominerende, kan et afkom kun have hvide blomster, hvis det får to alleler til hvid farve. Et kors af rød- og hvidblomstrede forældre giver ca. 75 procent rødblomstrede afkom og 25 procent hvidblomstrede afkom. Den hvide egenskab afspejler muligvis en mutation, der gør blomsten ude af stand til at producere pigment.
Kodominant og semidominant alleler
Nogle træk afspejler den samme dominans af begge alleler i et par. I denne situation er den resulterende genekspression eller fænotype produktet af de forskellige proteiner, der er syntetiseret fra hver allel. Antag, at blomsterfarveallelerne for en planteart er kodominant. En krydsning mellem rødblomstrede og hvidblomstrede forældre vil producere afkom med plettede røde og hvide blomster. Havde allelerne været ufuldstændigt dominerende eller semidominante, ville afkommet udvise en blandet fænotype, lyserøde blomster, fordi afkommet kun havde en enkelt dosis af det protein, der producerer rød farve.
Epistatiske forhold
Epistase er en interaktion mellem to eller flere forskellige allelpar, der kombineres for at påvirke udtrykket af en egenskab. Nogle gange maskerer eller modificerer et gen ekspressionen af flere gener. For eksempel har forskere identificeret to forskellige gener, der hjælper med at bestemme formen på en kyllingekam, rosekamgenet og ærtekamgenet. Kæmper af afkom viser en blanding af fire forskellige kamstilarter, hvilket indikerer at to allelpar er på arbejde. Forholdene mellem allelerne i en epistatisk gruppe kan give anledning til mange forskellige fænotyper.