Onvolledige dominantie in genetica

Onvolledige dominantie is een vorm van intermediaire overerving waarbij een allel voor een specifieke eigenschap niet volledig wordt uitgedrukt over het gepaarde allel. Dit resulteert in een derde fenotype waarin de tot expressie gebrachte fysieke eigenschap een combinatie is van de fenotypes van beide allelen. In tegenstelling tot volledige overerving van dominantie domineert of maskeert het ene allel het andere niet.

Onvolledige dominantie treedt op in de polygene overerving van eigenschappen zoals oogkleur en huidskleur. Het is een hoeksteen in de studie van niet-Mendeliaanse genetica.

Incomplete dominantie is een vorm van intermediaire overerving waarbij een allel voor een specifieke eigenschap niet volledig wordt uitgedrukt over het gepaarde allel.

Vergelijking met co-dominantie

Onvolledige genetische dominantie is vergelijkbaar met maar verschilt van co-dominantie. Terwijl onvolledige dominantie een combinatie van eigenschappen is, wordt bij co-dominantie een extra fenotype geproduceerd en worden beide allelen volledig tot expressie gebracht. 

Het beste voorbeeld van co-dominantie is overerving van bloedgroep AB. Bloedgroep wordt bepaald door meerdere allelen die worden herkend als A, B of O en in bloedgroep AB worden beide fenotypes volledig tot expressie gebracht. 

Ontdekking

Wetenschappers hebben de vermenging van eigenschappen terug in de oudheid opgemerkt, hoewel tot Mendel niemand de woorden 'onvolledige dominantie' gebruikte. In feite was genetica geen wetenschappelijke discipline tot de jaren 1800 toen de Weense wetenschapper en frater Gregor Mendel (1822-1884) zijn studie begon.

Bettmann Archive / Getty Images

Net als vele anderen richtte Mendel zich op planten en in het bijzonder op de erwtenplant. Hij hielp bij het definiëren van genetische dominantie toen hij merkte dat de planten paarse of witte bloemen hadden. Geen erwten hadden lavendelkleuren zoals je zou vermoeden.

Tot die tijd geloofden wetenschappers dat fysieke eigenschappen bij een kind altijd een combinatie zouden zijn van de eigenschappen van de ouders. Mendel bewees dat in sommige gevallen de nakomelingen verschillende eigenschappen afzonderlijk kunnen erven. In zijn erwtenplanten waren eigenschappen alleen zichtbaar als een allel dominant was of als beide allelen recessief waren.

Mendel beschreef een genotype verhouding van 1: 2: 1 en een fenotype verhouding van 3: 1. Beide zouden consequent zijn voor verder onderzoek.

Terwijl het werk van Mendel de basis legde, was het de Duitse botanicus Carl Correns (1864-1933) die wordt gecrediteerd voor de feitelijke ontdekking van onvolledige dominantie. In de vroege jaren 1900 voerde Correns vergelijkbaar onderzoek uit naar planten van vier uur.

Correns observeerde in zijn werk een mix van kleuren in bloemblaadjes. Dit leidde hem tot de conclusie dat de genotype-verhouding 1: 2: 1 de overhand had en dat elk genotype zijn eigen fenotype had. Hierdoor konden de heterozygoten beide allelen weergeven in plaats van een dominante, zoals Mendel had ontdekt.

Voorbeeld: leeuwebekken

Als voorbeeld wordt onvolledige dominantie gezien in kruisbestuivingsexperimenten tussen rode en witte leeuwebekplanten. In dit monohybride kruis, het allel dat de rode kleur produceert (R) wordt niet volledig uitgedrukt over het allel dat de witte kleur produceert (R). De resulterende nakomelingen zijn allemaal roze.

De genotypen zijn: Rood (RR) X Wit (rr) = Roze (Rr).

• Wanneer de eerste filial (F1) generatie bestaande uit alle roze planten mag kruisbestuiven, de resulterende planten (F2 generatie) bestaan ​​uit alle drie fenotypes [1/4 rood (RR): 1/2 roze (Rr): 1/4 wit (rr)]. De fenotypische verhouding is 1: 2: 1.
• Wanneer de F1 generatie mag kruisbestuiven met echte kweek rode planten, het resulterende F2 planten bestaan ​​uit rode en roze fenotypes [1/2 Rood (RR): 1/2 Pink (Rr)]. De fenotypische verhouding is 1: 1.
• Wanneer de F1 generatie mag kruisbestuiven met echte kweek witte planten, het resulterende F2 planten bestaan ​​uit witte en roze fenotypes [1/2 Wit (rr): 1/2 Pink (Rr)]. De fenotypische verhouding is 1: 1.

In onvolledige dominantie is de tussenliggende eigenschap het heterozygote genotype. In het geval van leeuwebekplanten zijn planten met roze bloemen heterozygoot met de (Rr) genotype. De rood en wit bloeiende planten zijn beide homozygoot voor plantkleur met genotypen van (RR) rood en (rr) wit.