Der Hauptunterschied zwischen Komplementation und Epistasis besteht darin, dass Komplementation eine genetische Interaktion ist, bei der ein Paar von Genen oft zusammenarbeitet, um einen bestimmten Phänotyp zu erzeugen, während Epistasis eine genetische Interaktion ist, bei der das Allel eines Gens den Phänotyp maskiert Allele eines anderen Gens.
Komplementierung und Epistase sind zwei genetische Interaktionen. Komplementär produzieren zwei Stämme eines Organismus mit unterschiedlichen homozygoten rezessiven Mutationen und demselben mutierten Phänotyp Nachkommen mit Wildtyp-Phänotyp, wenn sie gepaart werden. Bei der Epistase maskieren einige Gene die Expression anderer Gene auf die gleiche Weise, wie ein vollständig dominantes Allel die Expression seines rezessiven Gegenstücks maskiert.
Was ist Komplement?
Komplementierungsinteraktion bezieht sich auf eine Beziehung zwischen zwei verschiedenen Stämmen eines Organismus mit homozygoten rezessiven Mutationen, die denselben Phänotyp produzieren, aber nicht auf demselben Gen liegen. Wenn diese Stämme miteinander gekreuzt werden, zeigen einige Nachkommen eine Wiederherstellung des Wildtyp-Phänotyps. Daher wird dieses Phänomen als „genetische Komplementation“bezeichnet. Komplementierung tritt grundsätzlich auf, wenn die Mutationen in unterschiedlichen Genen liegen (intergene Komplementationsinteraktion). Es kann auch stattfinden, wenn sich die beiden Mutationen an unterschiedlichen Stellen im selben Gen befinden (intragene Komplementationsinteraktion). Aber die Wirkung ist normalerweise schwächer als die intergene Komplementation.
Abbildung 01: Ergänzung
Im Falle von Mutationen in verschiedenen Genen trägt das Genom jedes Stamms zum Wildtyp-Allel bei, um das mutierte Allel zu ergänzen. Die Nachkommen zeigen den Wildtyp-Phänotyp, da die Mutationen rezessiv sind. Der Komplementationstest (Cis-trans-Test) wurde von dem amerikanischen Genetiker Edward B. Lewis entwickelt. Dieser Test kann verwendet werden, um zu bestimmen, ob die Mutationen in zwei Stämmen in unterschiedlichen Genen liegen, da die Komplementation normalerweise schwächer oder überhaupt nicht auftritt, wenn die Mutationen an unterschiedlichen Stellen desselben Gens liegen. Die Augenfarbe von Drosophila ist ein gutes Modell, um den Komplementationstest zu demonstrieren.
Was ist Nasenbluten?
Epistasis ist eine genetische Interaktion, bei der das Allel eines Gens den Phänotyp der Allele des anderen Gens maskiert. Es gibt hauptsächlich zwei Arten epistatischer Wechselwirkungen: rezessive und dominante. Bei der rezessiven Epistase maskiert das rezessive Allel eines Gens die Wirkungen eines der Allele des zweiten Gens. Andererseits maskiert bei der dominanten Epistase das dominante Allel eines Gens die Wirkung eines der Allele des zweiten Gens.
Abbildung 02: Nasenbluten
Bei der Epistase ist die Interaktion zwischen Genen antagonistisch, so dass ein Gen die Expression des anderen Gens maskiert. Die maskierten Allele werden als hypostatische Allele bezeichnet. Die maskierenden Allele werden als epistatische Allele bezeichnet. Ein bekanntes Beispiel für Epistase ist die Pigmentierung bei Mäusen. Die Wildtyp-Fellfarbe, Agouti (AA), dominiert gegenüber farbigem Fell (aa). Allerdings ist für die Pigmentierung ein separates Gen (C) notwendig. Eine Maus mit rezessivem c-Allel an diesem Locus ist nicht in der Lage, Pigmente zu produzieren und ist unabhängig von dem in Locus A vorhandenen Allel Albino. Daher produzieren die Genotypen: AAcc, Aacc und aacc alle den Albino-Phänotyp. In diesem Fall ist das C-Gen epistatisch zum A-Gen. Epistase kann auch auftreten, wenn das dominante Allel die Expression an einem separaten Gen maskiert, wie bereits erwähnt. Die Fruchtfarbe im Sommerkürbis wird auf diese Weise ausgedrückt. Die homozygot rezessive Expression des W-Gens (ww) gekoppelt mit einer homozygot dominanten oder heterozygot dominanten Expression des Y-Gens (YY oder Yy) im Sommerkürbis produziert gelbe Früchte, während der wwyy (beide Gene rezessiv) Genotyp grüne Früchte produziert. Liegt jedoch eine dominante Kopie des W-Gens in homozygoter oder heterozygoter Form vor, ist der Sommerkürbis unabhängig von den Y-Allelen eine weiße Frucht.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Komplement und Epistasis?
- Das sind zwei Arten von Geninteraktionen.
- Beide Phänomene hängen von Allelen der Gene ab.
- Sie sind sehr wichtig für die genetische Vielf alt und Evolution.
- Beide zeigen Abweichungen von Mendels Gesetzen.
- Beide Phänomene können sowohl bei Pflanzen als auch bei Tieren beobachtet werden.
Was ist der Unterschied zwischen Komplement und Epistasis?
Die Gene eines Individuums werden nicht isoliert voneinander exprimiert, sondern funktionieren in einer gemeinsamen Umgebung. Daher wird erwartet, dass Wechselwirkungen zwischen Genen auftreten würden. Komplementation ist eine Form der genetischen Interaktion zwischen nicht allelischen Genen. Wenn beispielsweise bei der Komplementierung eine normale Kopie eines Gens in eine Zelle eingeführt wird, die eine mutierte Kopie beherbergt, korrigiert sie den genetischen Defekt. Bei der Epistase hängt die Wirkung der Genmutation vom Vorhandensein und Fehlen von Mutationen in einem oder mehreren anderen Genen ab, die jeweils als Modifikatorgene bezeichnet werden. Das ist also der Hauptunterschied zwischen Komplementierung und Epistasis.
Zusammenfassung – Ergänzung vs. Epistasis
Komplementierung und Epistase sind Variationen, an denen mehrere Gene beteiligt sind. Komplementierung ist die Produktion eines Wildtyp-Phänotyps durch eine Zelle oder einen Organismus, der zwei mutierte Gene enthält. Wenn eine Komplementation auftritt, sind die Mutationen fast nicht-allelisch (in verschiedenen Genen). Andererseits können bei der Epistase ein oder mehrere Gene nicht exprimiert werden, weil ein anderer genetischer Faktor ihre Expression behindert. Dies ist also die Zusammenfassung des Unterschieds zwischen Komplementation und Epistase.
