Lethal genler, bulundukları canlının ölümüne neden olan genlerdir. Bu genler embriyonik dönemde, doğumda ya da doğumdan sonraki yaşamda organizmanın ölümüne neden olurlar. Bu nedenle genlerin etkisine öldürücü (letal) etki denir. Resesif letal genler heterozigot genotipte herhangi bir etki göstermezler, ama homozigot durumda ise öldürücüdürler. Dominant letal genler ise heterozigot durumda öldürücü etki göstermezler yalnız varlıklarını belli eden etki oluştururlar. Klasik mendel dağılma kuralından sapmalara neden olan kalıtım şeklinin oluşmasında letal genlerde rol almaktadır.
Hayvanlarda Lethal Genler
Farelerde Lethal Genler
Farelerde vücut tüy rengini belirleyen bir gen çifti vardır. Bunlardan sarı tüy renginin meydana gelmesini sağlayan dominant etkili bir gen, homozigot durumda bulunduğu farenin erken embriyo döneminde ölmesine neden olur.
Bu genotipe sahip zigot embriyo konumuna geçse bile gelişmesi daha fazla sürmediği için bu dönemde ölür. Bu nedenledir ki sarı fareler arasında yapılan çiftleştirmeler de, normalde beklenen 3: 1 ’lik fenotipik dağılım oranı gerçekleşmemekte, 2 sarı : 1 gri-kahverenkli yavru elde edilirken, 1 yavru ise ölmüştür.
Farelerde a geni siyah rengi A geni de sarı rengi meydana getirirler. Siyah renkli erkek fare ile siyah (aa x aa) dişi farenin çiftleşmesi sonucu her zaman siyah yavrular meydana gelmektedir. Sarı (Aya ) ve siyah (aa) renkli farelerin birleşmesi sonucu, 1:1 oranında siyah ve sarı fenotipli yavrular (1/2 sarı, 1/2 siyah) meydana gelmektedir.
Tavuklarda Lethal Genler
Tavuklarda kriper (kötürümlülük, sürünen) özelliğini oluşturan genler, embriyo döneminde öldürücü etkileri nedeni ile yavruların fenotipik dağılım oranlarında sapmalar meydana getiren en önemli lethal gen etkisidir. Bu hayvanlar bacakları ve kanatlarının kısalmasından dolayı bodur yapılıdırlar.
- Kriper özelliğinde bir tavukla, normal bir horoz çiftleşirse, eşit sayıda kriper ve normal özellikte F1 civcivler meydana gelir.
- Kriper özelliğe sahip horozla tavuğun çiftleşmesi sonucu F1 generasyonunda ki civcivler 2 kriper : 1 normal fenotip şeklinde dağılım gösterir.
- Normal yapılı horoz ve tavuğun kendi aralarında çiftleşmesi sonucu elde edilen tüm civcivler normal yapılıdır.
Normal ebeveynlerin birleşmesinden hiçbir kriperli yavru meydana gelmemiştir. Dolayısı ile kriperlik özelliği resesif gen tarafından değil, dominant gen tarafından meydana getirilmektedir. Böylece kriper özelliğe sahip bireylerin her zaman heterozigot yapılı olduğu anlaşılmaktadır. Kriperlik özelliğini belirleyen genin C, bunun alleli normal özelliği belirleyen genin ise c ile gösterildiğini varsayarak ve bu genin homozigot dominant (CC) durumda öldürücü olduğunu bilerek aşağıdaki çiftleştirmeler incelendiğinde;
P: Cc(Kriper) x Cc (Kriper)
G C c C c
F1: 1CC (ölür): 2 Cc (kriper): 1 cc (normal)
P: Cc (kriper) x cc (Normal)
G C c c c
F1: 1Cc (kriper): 1 cc (normal) yavruların elde edildiği görülür.
İnsanlarda Lethal Gen
Letal genlerin etkisi insanlarda da yaygın olarak görülür. Bu etkilerin büyük bir kısmı doğumdan belli bir süre sonra, bir kısmı doğumdan hemen sonra diğer bir kısmı ise embriyo dönemi ve doğum öncesi görülür.
İnsanlarda orak hücreli anemi hastalığı geni homozigot durumda iken buluğ çağı öncesinde ölüme neden olur, ancak bu hastalık geni bazen geç yaş dönemlerinde ölümler gösterebilmektedir. Bu şekilde seyir izleyen diğer bir kansızlık hastalığı da thalassemia majordur.
İnsanlarda dominant letal genlerden biri, gözün retina tabakasında tümör gelişimine yol açarak, körlük ve buluğ çağına ulaşmadan da ölüme sebebiyet verir.
Heterozigot durumdaki başka bir letal gen ise kısa ve kalın parmaklılık (minor brakidaktili) özelliğini meydana getirir. Bu letal gen homozigot dominant olduğu durumlarda, embriyoyu öldürücü etki gösterir.
Hemofili ve Xeroderme pigmentosuma yol açan genlerde resesif lethal gen olup bunlarda doğumdan belli bir süre sonra ölüme neden olurlar.
İnsanlarda doğumdan hemen önce veya birkaç gün sonra ölüme sebep olan resesif lethal genlerin varlığı tespit edilmiştir. Bu lethal genler; vücutta derin yaraların ya da kabarcığın meydana gelmesini sağlayan resesif lethal genler olup, doğumdan hemen sonra Ölüm meydana getirir. Ayrıca insanlarda omuriliğin ön kısmının açıkta kalmasına neden olan resesif lethal genler de doğumdan önce ölüme neden olur.
İnsanlarda lethal genlerden amaurotic idiocy, epidormolysis ve benzeri lethal genler heterozigot durumda iken belirti göstermez ve bu bireyler normal bireylerden ayırt edilemezler.
Cinsiyete Bağlı Letal Genler
Otozomal genlerde görülebilen lethal genler cinsiyete bağlı genlerde de görülmektedir. Bu cinsiyete bağlı lethal genlerin sebep olduğu ölümler sonucu cinsiyet oranında değişiklik gözlenir. Çünkü heterogametik olan erkekler cinsiyete bağlı gen bakımından heterozigot olma şansı yoktur. Lethal geni taşıyan bir erkek zigot, üreme çağına kadar yaşayamaz ölür. Dolayısı ile bu lethal gen heterozigot dişiler ile generasyonlara aktarılır. Dişiler lethal genin öldürücü etkisi altında değildir. Çünkü bunun lethal etkisi bu gen bakımından homozigot durumda meydana gelir. Bunu oluşması için (homozigotluğun) bu geni ebeveynlerinin her ikisinden de alması gerekir. Yukarıda da belirtildiği gibi bu geni taşıyan erkekler en geç cinsi olgunluk çağı ve üreme döneminde ölmekte dolayısıyla erkek ebeveynler tarafından döllere aktarılması mümkün olmamaktadır.
İnsanlarda görülen hemofili hastalığı da bir bakıma resesif cinsiyete bağlı lethal olarak düşünülebilir. İnsanlarda buna en güzel örnek resesif bir başka genle ortaya çıkan Duchenne muscular dystrophy hastalığıdır.
Bu hastalık çocukluğun ilk döneminde normal görüldüğü halde ilerleyen dönemlerde zayıflama vücudun harap olması ile kendini gösterir, 13-19 yaşlarda ölüm beklenir. Dominant etkili sağlıklı olma genini + ile alleli cinsiyete bağlı resesif hastalık yapıcı letal geni d ile gösterirsek; resesif gene sahip bayan ile sağlıklı erkeğin evliliğinden doğan çocukların genotip ve fenotipleri aşağıda verilmiştir.
Taşıyıcı bayan: P + d
Sağlıklı erkek: x + Y
G + d + Y
Çocuk: ++ +Y +d dY
Sağlıklı Sağlıklı Taşıyıcı Hasta
Kız Erkek Kız Erkek
%25 %25 %25 %25
dY genotipli fertlerin 20 yaşından önce ölmesi beklenir. Dolayısı ile başlangıçtaki 1:1 (dişi: erkek) oranı 2:1 haline gelecektir.
Mısır Bitkisinde Lethal Genler
Birçok bitki besin ihtiyacını fotosentez yaparak temin etmektedir. Bunu yapabilmek için ışık absorbe edebilen klorofilin varlığına ihtiyaç duyarlar. Mısır bitkisinde klorofil üretimini etkileyen birden fazla gen çifti bilinmektedir. Normal klorofil üretimini belirleyen geni G ile gösterelim ve bu gen alleli olan g genine dominanttır. Dolayısıyla Ggenotipine sahip bitkiler klorofili; gg genotipli bitkiler ise klorofil meydana getiremez ve bunlar sarımsı-beyaz renkte olurlar. Örnek: P: Yeşil (Gg) x Yeşil (Gg) G . . G g G g -Döller: 1/4 Yeşil (GG) + 1/4 yeşil olmayan ölü (gg) + 2/4 yeşil (Gg) fenotip ve genotipli olurlar.
Yukarıda görüldüğü gibi lethal (g) geninin etkisi ile döller de klorofil yetersizliği nedeni ile ölüm görülmesi, fenotipik dağılım oranının 2:1 şekline dönüşmesine neden olmuştur. Dolayısı ile homozigot yapılı yeşil fenotipli bitkilerin, elde edilen döllerarasındaki oranı, 1:3 şeklinde ortaya çıkar.
Kaynak