ยีนพูล ผู้คนพูดถึงคำว่า กลุ่มยีนทั้งอย่างจริงจังและตลกขบขัน ในตอนท้ายของสเปกตรัมตลก มีสิ่งต่างๆเช่นรางวัลดาร์วิน ซึ่งยกย่องการพัฒนาจีโนมมนุษย์ โดยให้เกียรติผู้ที่ลบตัวเองออกจากมันโดยไม่ได้ตั้งใจ ในแง่ที่ร้ายแรง คำนี้เกิดขึ้นเมื่อพูดถึงสัตว์ที่ใกล้จะสูญพันธุ์ ซึ่งสามารถพัฒนาปัญหาสุขภาพได้ โดยอาศัยกลุ่มยีนที่ลดขนาดลงของสปีชีส์ แบคทีเรียเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวขนาดเล็ก ในกรณีของเอสเชอริเชีย โคไลแบคทีเรียมีขนาดหนึ่งในร้อยของเซลล์มนุษย์ทั่วไป
สายดีเอ็นเอในเอสเชอริเชีย โคไลมีคู่เบส ประมาณ 4 ล้านคู่ และคู่เบสเหล่านี้ถูกจัดระเบียบเป็นยีนไม่กี่พันตัว ยีนเป็นเพียงแม่แบบสำหรับโปรตีน และโปรตีนเหล่านี้มักเป็นเอนไซม์ คือ โปรตีนที่ช่วยเร่งปฏิกิริยาเคมีโดยเฉพาะ ตัวอย่างเช่น เอนไซม์หนึ่งในดีเอ็นเอ ของเอสเชอริเชีย โคไลอาจรู้วิธีแตกโมเลกุลมอลโทส น้ำตาลเชิงเดี่ยว ออกเป็นกลูโคสสองโมเลกุล นั่นคือทั้งหมดที่เอนไซม์นั้นสามารถทำได้แต่การกระทำนั้นค่อนข้างสำคัญ เมื่อแบคทีเรียเอสเชอริเชีย โคไลกำลังกินมอลโทส
ในการสร้างเอนไซม์ที่ต้องการ กลไกทางเคมีภายในแบคทีเรียเอสเชอริเชีย โคไลจะสร้างสำเนาของยีนจากสายดีเอ็นเอและใช้เทมเพลตนี้เพื่อสร้างเอนไซม์ เชื้อเอสเชอริเชีย โคไลอาจมีสำเนาของเอนไซม์หลายพันชุดที่ลอยอยู่ในนั้น และสำเนาอื่นๆเพียงไม่กี่ชุด เอนไซม์ต่างๆที่ลอยอยู่ในเซลล์ ยีนพูล ทำให้เคมีของเซลล์เป็นไปได้ ในทางกลับกัน เคมีนี้ทำให้เซลล์มีชีวิตซึ่งทำให้เชื้อเอสเชอริเชีย โคไลสามารถรับรู้ถึงอาหาร เคลื่อนที่ไปมา กิน และสืบพันธุ์ได้
ดังนั้นในเซลล์ที่มีชีวิตดีเอ็นเอช่วยสร้างเอนไซม์ และเอนไซม์สร้างปฏิกิริยาเคมีที่เรียกว่า ชีวิตแบคทีเรียสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ ซึ่งหมายความว่าเมื่อเซลล์แบคทีเรียแตกออก ทั้งสองซีกของรอยแยกจะเหมือนกัน มีดีเอ็นเอเหมือนกันทุกประการ ลูกหลานเป็นโคลนของผู้ปกครอง การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ สิ่งมีชีวิตชั้นสูง เช่น พืช แมลง และสัตว์อื่นๆสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศและกระบวนการนี้ทำให้การกระทำของวิวัฒนาการน่าสนใจยิ่งขึ้น การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศสามารถสร้างความผันแปรได้มากมายภายในสปีชีส์หนึ่งๆ
ตัวอย่างเช่น ถ้าพ่อแม่สองคนมีลูกหลายคน ลูกทุกคนอาจแตกต่างกันอย่างมาก พี่น้องสองคนสามารถมีสีผม ส่วนสูงกรุปเลือดและอื่นๆ นี่คือสาเหตุที่เกิดขึ้น แทนที่จะเป็นวงยาวของดีเอ็นเอ เช่น แบคทีเรียเอสเชอริเชีย โคไล เซลล์ของพืชและสัตว์มีโครโมโซมที่ยึดสายดีเอ็นเอ มนุษย์มีโครโมโซม 23 คู่รวมเป็น 46 โครโมโซมแมลงวันผลไม้มีห้าคู่ สุนัขมี 39 คู่ และพืชบางชนิดมีมากถึง 100 คู่ โครโมโซมมาเป็นคู่ โครโมโซมแต่ละแท่งเป็นสายดีเอ็นเอที่อัดแน่น
มีดีเอ็นเอสองเส้นมารวมกันที่เซนโทรเมียร์เพื่อสร้างโครงสร้างรูปตัว X เส้นหนึ่งมาจากแม่และอีกเส้นหนึ่งมาจากพ่อ เนื่องจากดีเอ็นเอ มี 2 สาย หมายความว่าสัตว์มี 2 สำเนาของยีนทุกตัว แทนที่จะเป็น 1 สำเนาเหมือนเอสเชอริเชีย โคไล เมื่อผู้หญิงสร้างไข่หรือผู้ชายสร้างสเปิร์มดีเอ็นเอ ทั้งสองสายจะต้องรวมกันเป็นสายเดียวสเปิร์มและไข่จากแม่และพ่อ ต่างมีส่วนในโครโมโซมอย่างละหนึ่งชุด ประชุมกันเพื่อมอบสำเนาของยีนอย่างละสองชุดให้กับเด็กใหม่
ในการสร้างสายเดี่ยวในตัว อสุจิหรือไข่จะมีการสุ่มเลือกสำเนาหนึ่งหรือสำเนาของยีนแต่ละตัว ยีนหนึ่งหรือยีนอื่นจากคู่ของยีนในโครโมโซม แต่ละตัวจะส่งต่อไปยังเด็ก เนื่องจากธรรมชาติของการเลือกยีนแบบสุ่ม เด็กแต่ละคนจึงได้รับยีนที่แตกต่างกันจากดีเอ็นเอ ของแม่และพ่อ นี่เป็นเหตุผลว่าทำไมลูกที่มาจากพ่อแม่คนเดียวกันจึงมีความแตกต่างกันได้มากมาย ยีนเป็นเพียงแม่แบบสำหรับสร้างเอนไซม์ ซึ่งหมายความว่าในพืชหรือสัตว์ใดๆก็ตามแท้จริงแล้วมีแม่แบบสองแบบสำหรับเอนไซม์ทุกตัว
ในบางกรณีเทมเพลตทั้งสองจะเหมือนกัน แต่ในหลายกรณีเทมเพลตทั้งสองจะแตกต่างกัน นี่คือตัวอย่างที่รู้จักกันดีจากต้นถั่ว ถั่วสามารถสูงหรือสั้น ความแตกต่างมาจากแครอล เดเป้ ในหนังสือเพาะพันธุ์ผักของคุณเอง คู่มือชาวสวนและเกษตรกรในการปรับปรุงพันธุ์พืชและการประหยัดเมล็ดพันธุ์ ในการสังเคราะห์ฮอร์โมนพืชที่เรียกว่าจิบเบอเรลลินเป็นยีนรุ่นสูง มักจะเป็นรูปแบบที่พบในธรรมชาติ ในหลายกรณีเวอร์ชันสั้นมีรูปแบบที่ใช้งานน้อยกว่าของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ฮอร์โมน
ดังนั้นพืชจึงสั้นกว่า เรียกยีนสองตัวว่าเป็นอัลลีลของกันและกัน เมื่อสืบทอดมาเป็นทางเลือกแทนกัน ในแง่โมเลกุล อัลลีลเป็นรูปแบบต่างๆของยีนเดียวกัน อาจมีอัลลีลของยีนมากกว่าสองอัลลีล ในประชากรของสิ่งมีชีวิตแต่สิ่งมีชีวิตใดก็ตามมีอัลลีลมากที่สุดเพียงสองอัลลีล การกลายพันธุ์หรืออัลลีลที่เฉพาะเจาะจงนั้นไม่ได้ดีหรือไม่ดีในตัวเอง แต่เฉพาะในบริบทบางอย่างเท่านั้นอัลลีลที่ส่งเสริมการเจริญเติบโตที่ดีกว่า
ในสภาพอากาศร้อนอาจส่งเสริมการเจริญเติบโตที่ด้อยกว่าในสภาพอากาศหนาวเย็น เป็นต้น สิ่งหนึ่งที่ควรสังเกตในคำพูดของแครอล เดเป้ คือการกลายพันธุ์ในยีนเดี่ยวอาจไม่มีผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิต หรือลูกหลาน หรือลูกหลานตัวอย่างเช่น ลองนึกภาพสัตว์ที่มียีนที่เหมือนกันสองชุดในอัลลีลเดียว การกลายพันธุ์เปลี่ยนหนึ่งในสองยีนในทางที่เป็นอันตราย สมมติว่าเด็กได้รับยีนกลายพันธุ์จากพ่อ แม่มีส่วนในยีนปกติดังนั้นจึงอาจไม่มีผลกับลูก เช่น ในกรณีของยีนถั่ว
ยีนกลายพันธุ์อาจคงอยู่ไปหลายชั่วอายุคนและไม่เคยมีใครสังเกตเห็นจนกระทั่งถึงจุดหนึ่ง ทั้งพ่อและแม่ของเด็กมีส่วนในสำเนาของยีนกลายพันธุ์ เมื่อยกตัวอย่างจากคำพูดของแครอล เดเป้อาจได้ต้นถั่วเตี้ยเพราะพืช ไม่ได้สร้างจิบเบอเรลลินในปริมาณปกติ สิ่งที่ควรสังเกตอีกอย่างคือยีนรูปแบบต่างๆมากมาย สามารถลอยอยู่ในสปีชีส์หนึ่งได้ ทำความเข้าใจเกี่ยวกับกลุ่มยีน การรวมกันของทุกรุ่นของยีนทั้งหมดในสปีชีส์เรียกว่ากลุ่มยีนของสปีชีส์
เนื่องจากเข้าใจดีเอ็นเอของแมลงวันผลไม้เป็นอย่างดี ลองใช้แมลงวันผลไม้เป็นตัวอย่าง โดยเฉพาะของแมลงวันทอง นี่คือข้อเท็จจริงบางประการเกี่ยวกับดีเอ็นเอ ของแมลงวันผลไม้ดีเอ็นเอ ของแมลงวันผลไม้จัดเรียงอยู่บนโครโมโซม 5 แท่ง มีประมาณ 250 ล้านคู่เบสในดีเอ็นเอนี้ มียีนเดี่ยว 13,601 ยีน โดยมียีนแต่ละตัวจะปรากฏที่ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งบนโครโมโซมหนึ่งๆ และมียีนสองชุด ตำแหน่งของยีนเฉพาะเรียกว่าตำแหน่งของยีนแต่ละสำเนาของยีนสองชุดเรียกว่าอัลลีล
สมมติว่าดูตำแหน่งที่ 1 บนโครโมโซม 1 บนดีเอ็นเอของแมลงวันผลไม้ตัวใดตัวหนึ่ง มีอัลลีลสองตัวที่ตำแหน่งนั้น และมีความเป็นไปได้สองอัลลีลเหล่านั้นอัลลีลทั้งสองเหมือนกันหรือเป็นโฮโมไซกัส อัลลีลทั้งสองต่างกันหรือต่างกัน หากตรวจดูประชากรแมลงวันผลไม้ 1,000 ตัวที่อาศัยอยู่ในขวดโหล อาจระบุอัลลีลที่แตกต่างกันทั้งหมด 20 อัลลีลที่อยู่ในตำแหน่งที่ 1 บนโครโมโซม 1 อัลลีลทั้ง 20 นั้นเป็นยีนพูลของโลคัสนั้น ชุดของอัลลีลทั้งหมดที่ทุกตำแหน่งคือกลุ่มยีนที่สมบูรณ์สำหรับสปีชีส์
นานาสาระ: การร้องไห้ อธิบายความรู้เกี่ยวกับการร้องไห้และจุดประสงค์ของการร้องไห้
