Het belangrijkste verschil tussen complementatie en epistasie is dat complementatie een genetische interactie is waarbij een paar genen vaak samenwerken om een specifiek fenotype te creëren, terwijl epistasie een genetische interactie is waarbij het allel van één gen het fenotype van de allelen van andere genen.
Complementatie en epistasie zijn twee genetische interacties. Als aanvulling produceren twee stammen van een organisme met verschillende homozygote recessieve mutaties en hetzelfde mutante fenotype nakomelingen met wildtype fenotype wanneer ze worden gepaard. Bij epistasie maskeren sommige genen de expressie van andere genen op dezelfde manier als een volledig dominant allel de expressie van zijn recessieve tegenhanger maskeert.
Wat is aanvulling?
Complementatie-interactie verwijst naar een relatie tussen twee verschillende stammen van een organisme met homozygote recessieve mutaties die hetzelfde fenotype produceren maar niet op hetzelfde gen voorkomen. Wanneer deze stammen met elkaar worden gekruist, vertonen sommige nakomelingen herstel van het wildtype fenotype. Daarom wordt dit fenomeen "genetische complementatie" genoemd. Complementatie vindt in principe plaats als de mutaties in verschillende genen zitten (intergene complementatie-interactie). Het kan ook plaatsvinden als de twee mutaties zich op verschillende plaatsen in hetzelfde gen bevinden (intragene complementatie-interactie). Maar het effect is meestal zwakker dan intergene complementatie.
Figuur 01: Aanvulling
In het geval van mutaties in verschillende genen, draagt het genoom van elke stam bij aan het wildtype allel om het gemuteerde allel aan te vullen. De nakomelingen zullen het wildtype fenotype vertonen omdat de mutaties recessief zijn. De complementatietest (Cis trans-test) is ontwikkeld door de Amerikaanse geneticus Edward B. Lewis. Deze test kan worden gebruikt om te bepalen of de mutaties in twee stammen in verschillende genen zitten, aangezien complementatie gewoonlijk zwakker of helemaal niet zal plaatsvinden als de mutaties zich op verschillende plaatsen van hetzelfde gen bevinden. De oogkleur van Drosophila is een goed model om de complementatietest aan te tonen.
Wat is epistase?
Epistasis is een genetische interactie waarbij het allel van het ene gen het fenotype van de allelen van het andere gen maskeert. Er zijn hoofdzakelijk twee soorten epistatische interacties: recessief en dominant. In de recessieve epistasie maskeert het recessieve allel van het ene gen de effecten van een van beide allelen van het tweede gen. Aan de andere kant maskeert het dominante allel van het ene gen in de dominante epistasie de effecten van een van beide allelen van het tweede gen.
Figuur 02: Epistase
Bij epistasie is de interactie tussen genen antagonistisch, zodat het ene gen de expressie van het andere gen maskeert. De allelen die worden gemaskeerd, worden hypostatische allelen genoemd. De allelen die maskeren, staan bekend als epistatische allelen. Een bekend voorbeeld van epistase is pigmentatie bij muizen. De wildtype vachtkleur, agouti (AA), is dominant over gekleurde vacht (aa). Voor de aanmaak van pigment is in ieder geval een apart gen (C) nodig. Een muis met recessief c-allel op deze locus kan geen pigment produceren en is albino, ongeacht het allel dat aanwezig is in locus A. Daarom produceren de genotypen: AAcc, Aacc en aacc allemaal het albino-fenotype. In dit geval is het C-gen epistatisch ten opzichte van het A-gen. Epistase kan ook optreden wanneer het dominante allel de expressie maskeert bij een apart gen, zoals eerder vermeld. Vruchtkleur in zomerpompoen komt op deze manier tot uiting. De homozygote recessieve expressie van het W-gen (ww) gekoppeld aan een homozygote dominante of heterozygote dominante expressie van het Y-gen (YY of Yy) in zomerpompoen produceert geel fruit, terwijl het wwyy (beide genen recessieve) genotype groen fruit produceert. Als er echter een dominante kopie van het W-gen aanwezig is in de homozygote of heterozygote vorm, zal de zomerpompoen een witte vrucht zijn, ongeacht de Y-allelen.
Wat zijn de overeenkomsten tussen complementatie en epistase?
- Het zijn twee soorten geninteracties.
- Beide verschijnselen zijn afhankelijk van allelen van genen.
- Ze zijn erg belangrijk voor genetische diversiteit en evolutie.
- Beide tonen variaties op de wetten van Mendel.
- Beide verschijnselen kunnen zowel bij planten als bij dieren worden waargenomen.
Wat is het verschil tussen complementatie en epistase?
De genen van een individu worden niet geïsoleerd van elkaar tot expressie gebracht, maar functioneren in een gemeenschappelijke omgeving. Het verwacht dus dat er interacties tussen genen zullen optreden. Complementatie is een vorm van genetische interactie tussen niet-allele genen. Als aanvulling, bijvoorbeeld, wanneer een normale kopie van een gen wordt geïntroduceerd in een cel die een gemuteerde kopie herbergt, corrigeert het het genetische defect. Bij epistase is het effect van genmutatie afhankelijk van de aan- en afwezigheid van mutaties in een of meer andere genen, respectievelijk modifier-genen genoemd. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen complementatie en epistasie.
Samenvatting – Complementatie vs Epistase
Complementatie en epistasie zijn variaties waarbij meerdere genen betrokken zijn. Complementatie is de productie van wildtype fenotype door een cel of een organisme dat twee mutante genen bevat. Als complementatie optreedt, zijn de mutaties bijna niet-allelisch (in verschillende genen). Aan de andere kant kunnen bij epistasie een of meer genen niet tot expressie worden gebracht vanwege een andere genetische factor die hun expressie belemmert. Dit is dus de samenvatting van het verschil tussen complementatie en epistasie.
