Uitleg & voorbeeld dominante, recessieve en incomplete genen

Genen manifesteren zich op verschillende manieren, dit duiden we aan met dominante, incompleet dominante, recessieve en incompleet recessieve genen. Dominante en incompleet dominante genen overheersen altijd op recessieve en incompleet recessieve genen en worden aangegeven met hoofdletters en kleine letters respectievelijk voor dominante en recessieve genen. Op deze manier is het genetische profiel van een organisme beter in kaart te brengen en blijft er overzicht. Bij paarden is al heel veel bekend over de genetische eigenschappen, vooral als het om kleur gaat, en zijn dominante en recessieve genen heel mooi te visualiseren.

• Dominante en recessieve genen
• Dominant
• Recessief
• Incompleet dominant
• Incompleet recessief
• Dominant en recessief

Dominante en recessieve genen

Binnen de genetica worden de termen dominant en recessief gebruikt. Deze termen geven aan welk effect een allel heeft op de kopieën van dat gen. Een allel is een pakketje informatie op een gen dat vertelt wat precies tot uiting komt. Op een specifiek gen voor bijvoorbeeld oogkleur staan altijd minstens twee allelen die bepalen wat de oogkleur gaat worden. De ene helft komt van de vader en de andere helft van de moeder. De gegevens van een gen, dus de allelen, worden aangegeven met hoofdletters en kleine letters.

In dit artikel wordt voor het gemak even paarden en hun vachtkleuren als voorbeeld gegeven omdat deze al erg goed in kaart zijn gebracht en er heel veel verschillende mogelijkheden zijn die alle typen dominantie omvatten. Let op: als we het over één gen hebben, hebben we het alleen over het effect van dat specifieke gen en zijn andere genen niet in acht genomen!

We zullen het extension-gen als voorbeeld nemen. Genen worden meestal aangeduid met de eerste letter of eerste twee letters van het Engelse woord. Indien er sprake is van een 'n' betekent het dat het gen niet aanwezig is, dit is niet van toepassing bij de basiskleur (het extension-gen) maar wel bij de meeste andere genen. Extension bepaalt of een paard zwart als basiskleur heeft of vos (helemaal bruin zonder zwarte haren). Deze genen worden aangeduid met:

• EE (zwart)
• Ee (zwart)
• ee (vos)

Homozygoot en heterozygoot

Homozygoot staat voor 'twee van dezelfde'. Heterozygoot staat voor 'verschillend'. Homozygoot betekent dat er twee van dezelfde genen aanwezig zijn met een gelijkwaardige dominantie (EE of ee waarbij de laatste recessief is). Heterozygoot staat voor een genenpaar dat niet gelijkwaardig is (bijvoorbeeld Ee).

Als je twee homozygote paarden kruis (EE x EE of ee x ee), dan weet je zeker dat je een zwart paard krijgt in het eerste geval of een vos-paard krijgt in het tweede. Omdat zwart dominant is, kan je er ook zeker van zijn dat als je een homozygoot-zwart paard kruist met een heterozygoot-zwart paard dat je een zwart paard krijgt.

Kruis je echter twee heterozygoot-zwarte paarden met elkaar dan heb je 75% kans op een zwart paard en 25% kans op een vos.
In dit geval kunnen we zeggen: het fenotype (uiterlijk) van een paard kan iets zeggen van het genotype (genetisch profiel), maar dit hoeft niet per se zo te zijn.



Bij de eerste tabel zien we twee heterozygoot-zwarte paarden. De uitkomstmogelijkheden:

• 25% kans op homozygoot-zwart (EE)
• 50% kans op heterozygoot-zwart (Ee)
• 25% kans op homozygoot-vos (ee)

Bij de tweede tabel zien we een homozygoot-zwart paard en een heterozygoot-zwart paard. De uitkomstmogelijkheden:

• 50% kans op homozygoot-zwart (EE)
• 50% kans op heterozygoot-zwart (Ee)

Bij de derde tabel zien we een homozygoot-vos paard en een heterozygoot-zwart paard. De uitkomstmogelijkheden:

• 50% kans op een heterozygoot-zwart paard (Ee)
• 50% kans op een homozygoot vos-paard (ee)

Dominant

Een dominant gen (E) zal altijd tonen, ongeacht of het tweede allel op het gen ook als dusdanig aanwezig is (EE) of niet (Ee). Een goed voorbeeld hiervan is het gen voor zwart (extension-gen). Een zwart paard hoeft maar één dominante E te hebben om te tonen op de vacht in plaats van twee zoals bij sommige andere kleuren. Het is dus aan de hand van de kleur van een zwart paard niet te zien of deze homozygoot (EE) kan vererven of heterozygoot (Ee). Deze informatie is voornamelijk interessant voor nakomelingen. Een homozygoot-zwart paard zal nooit een vos-nakomeling kunnen krijgen bijvoorbeeld.

Recessief

De voskleur bij een paard is een recessief gen. Waar een dominant gen maar één allel nodig heeft om te tonen (Ee), ook wel heterozygoot genoemd, heeft een recessief gen er twee nodig om te kunnen tonen (ee); deze laatste wordt ook wel homozygoot genoemd. De kleur die op het paard toont, zeker als het gaat om recessieve genen die zichzelf dus verstoppen achter dominante genen, hoeft dan ook niet per se de kleur te zijn die het veulen krijgt, tenzij je twee vospaarden (twee homozygote paarden) met elkaar kruist.

Incompleet dominant

Een andere optie is het incompleet-dominante gen. Dit is een gen dat, net zoals het dominante gen, altijd toont. Echter heeft het een verschillend effect op de vacht, afhankelijk van of er één of twee genen zijn vererft.

Een goed voorbeeld hiervoor is het crème-gen. Als je een vos hebt zorgt één gen (CR/n) ervoor dat het rode pigment geel of goudkleurig wordt, ook wel een 'palomino' genoemd. Twee van deze genen (CR/CR) zorgen voor een crèmekleurige vacht. Een dergelijk paard is vaak bijna helemaal wit, ook wel een 'cremello' genoemd.

Incompleet recessief

Bij het pearl-gen, een variant op het crème-gen, werkt het weer anders. Dit wordt een incompleet-recessief gen genoemd. Pearl toont niet in de heterozygotestaat, net zoals het vos-gen, maar enkel in combinatie met een ander pearl-gen (PRL/PRL) (dus samen homozygoot-recessief) of in combinatie met het crème-gen (CR/PRL) (samen dus incompleet-recessief). Dit gen toont dus zowel als het twee keer (recessief) voorkomt of als het voorkomt in combinatie met het crème-gen. Dit laatste gegeven maakt het gen incompleet-recessief.

Dominant en recessief

Er zijn genen die zowel dominant als recessief zijn. Dit betekent dat deze genen dominant kunnen zijn over een bepaald ander gen, maar dat ze ook recessief kunnen zijn als gevolg van weer een derde gen. Om een beter beeld te schetsen, hier een voorbeeld:

Het agouti-gen zorgt er bij paarden voor dat de zwarte haren verplaatst worden waardoor bruin zichtbaar is. Een paard met agouti heeft als basiskleur zwart maar is door het agouti-gen fenotypisch bruin met meestal zwarte manen, staart en benen. Het agouti-gen heeft volgens de wetenschap slechts twee allelen, echter bestaat het vermoeden dat het gen meerdere allelen bezit. Dit is echter nog niet bewezen (anno 2017). Het vermoeden bestaat omdat er verschillende soorten bruine paarden zijn. Voor dit voorbeeld gebruiken we de theorie dat het gen acht allelen bezit in plaats van twee om een duidelijk beeld te kunnen geven.

• a betekent dat een paard niet wordt beïnvloed door het agouti-gen. Het paard is zwart.
• At betekent dat het paard een donkerbruine, bijna zwarte kleur heeft.
• A staat voor de kleur bruin.
• A+ staat voor lichtbruin.

Zoals al eerder gezegd is er nog maar weinig bekend over deze genen, maar puur voor het voorbeeld gaan we uit van de volgende regels:

• A+ is dominant over A, At en a.
• A is dominant over At en a.
• At is dominant over a.
• a is altijd recessief (feit).

In dit voorbeeld betekent dat dat At dominant is over a, maar recessief is aan A en A+. In het geval van A, deze is dominant over At en a, maar recessief aan A+. Ter visualisatie van rang:

• A+ overheerst alles.
• A overheerst alles behalve A+.
• At overheerst alleen a.
• a is recessief aan alle andere genen.

Lees verder

• Wat is genetica? De basis van het DNA uitgelegd
• Wat zijn genen en wat is nou DNA? Dieper de genetica in
• De relatie tussen chromosomen, celkern, DNA en genen
• De functie van allelen op DNA in de genetica
• Wat is het verschil tussen homozygoot en heterozygoot?