هتروزیگوت چیست؟ تعریف ژنتیکی، انواع وراثت و جهش ها

در دنیای ژنتیک، موجودات دیپلوئید (دارای دو نسخه از هر کروموزوم) نقش مهمی در ایجاد تنوع ایفا می‌کنند. یکی از مفاهیم کلیدی در این زمینه، "هتروزیگوت" است. هتروزیگوت به فردی گفته می‌شود که برای یک صفت خاص، دو الل مختلف دارد.

الل‌ها، نسخه‌های متفاوتی از یک ژن یا توالی DNA خاص روی کروموزوم هستند. این الل‌ها از طریق تولید مثل جنسی به ارث می‌رسند؛ به این صورت که هر فرزند نیمی از کروموزوم‌های خود را از مادر و نیمی دیگر را از پدر دریافت می‌کند.

سلول‌های موجودات دیپلوئید حاوی جفت‌های کروموزومی همولوگ هستند. کروموزوم‌های همولوگ، کروموزوم‌های جفت شده‌ای هستند که ژن‌های یکسانی را در موقعیت‌های یکسان در طول هر جفت کروموزوم دارند. با وجود اینکه کروموزوم‌های همولوگ ژن‌های یکسانی دارند، ممکن است الل‌های متفاوتی برای آن ژن‌ها داشته باشند. الل‌ها تعیین می‌کنند که چگونه صفات خاص بیان یا مشاهده می‌شوند.

مثال: ژن شکل دانه در گیاهان نخود فرنگی در دو شکل وجود دارد: یک شکل یا الل برای شکل دانه گرد (R) و دیگری برای شکل دانه چروکیده (r). یک گیاه هتروزیگوت، الل‌های زیر را برای شکل دانه خواهد داشت: (Rr).

انواع وراثت در حالت هتروزیگوت

وقتی یک فرد برای یک صفت، دو الل مختلف (هتروزیگوت) داشته باشد، نحوه بروز این صفت می‌تواند به سه شکل مختلف باشد:

• غلبه کامل (Complete Dominance): در این حالت، یکی از الل‌ها (الل غالب) کاملاً بر دیگری (الل مغلوب) غلبه می‌کند. به این معنی که فقط صفت مربوط به الل غالب در فرد ظاهر می‌شود و اثر الل مغلوب کاملاً پنهان می‌ماند. برای مثال، اگر الل R (دانه گرد) غالب و الل r (دانه چروکیده) مغلوب باشد، گیاهی با ژنوتیپ Rr دارای دانه گرد خواهد بود، زیرا الل r مغلوب است و تاثیری در ظاهر گیاه نخواهد داشت.
• غلبه ناقص (Incomplete Dominance): در این حالت، هیچ‌کدام از الل‌ها به طور کامل بر دیگری غلبه نمی‌کنند. در نتیجه، صفت جدیدی در فرد بروز می‌کند که ترکیبی از صفات مربوط به هر دو الل است. به عنوان مثال، در گل‌های اطلسی، اگر الل R باعث رنگ قرمز و الل r باعث رنگ سفید شود، گیاهی با ژنوتیپ Rr دارای گل‌های صورتی خواهد بود.
• هم‌توانی (Codominance): در این حالت، هر دو الل به طور کامل و مستقل در فرد بروز می‌کنند. به این معنی که هر دو صفت مربوط به هر دو الل به طور همزمان در فرد قابل مشاهده هستند. برای مثال، در گروه خونی AB، فرد هم الل A و هم الل B را دارد و هر دو به طور کامل بروز می‌کنند.

مقایسه هتروزیگوت و هموزیگوت

در مقابل هتروزیگوت که دارای دو الل متفاوت برای یک صفت است، فرد هموزیگوت دارای دو الل مشابه برای آن صفت است.

برخلاف افراد هتروزیگوت، افراد هموزیگوت تنها فرزندان هموزیگوت تولید می‌کنند. این فرزندان می‌توانند هموزیگوت غالب (RR) یا هموزیگوت مغلوب (rr) باشند. آنها نمی‌توانند هر دو الل غالب و مغلوب را با هم داشته باشند.

در مقابل، از یک فرد هتروزیگوت (Rr) هم فرزندان هتروزیگوت و هم فرزندان هموزیگوت به وجود می‌آیند. فرزندان هتروزیگوت دارای هر دو الل غالب و مغلوب هستند و می‌توانند الگوهای وراثتی مختلفی از جمله غلبه کامل، غلبه ناقص یا هم‌توانی را نشان دهند.

جهش‌های هتروزیگوت

گاهی اوقات، جهش‌هایی در کروموزوم‌ها رخ می‌دهند که توالی DNA را تغییر می‌دهند. این جهش‌ها معمولاً ناشی از اشتباهاتی هستند که در طول میوز رخ می‌دهند یا در اثر قرار گرفتن در معرض مواد جهش‌زا ایجاد می‌شوند.

در موجودات دیپلوئید، جهشی که فقط روی یک الل برای یک ژن رخ می‌دهد، جهش هتروزیگوت نامیده می‌شود. جهش‌های یکسانی که روی هر دو الل یک ژن رخ می‌دهند، جهش‌های هموزیگوت نامیده می‌شوند. جهش‌های هتروزیگوت مرکب در نتیجه جهش‌های مختلفی رخ می‌دهند که روی هر دو الل یک ژن اتفاق می‌افتند.