Što je poligensko nasljeđivanje? (s primjerima)



poligensko nasljeđivanje je prijenos znakova čija manifestacija ovisi o nekoliko gena. U monogenom nasljeđivanju lik se očituje iz ekspresije jednog gena; u digénici, dva. U poligenskom nasljeđivanju obično govorimo o sudjelovanju dva, ako ne i tri, ili više gena.

Zapravo, vrlo je malo znakova koji ovise o manifestaciji samo jednog gena ili dva gena. Međutim, jednostavnost analize znakova koji ovise o nekoliko gena uvelike su pomogli Mendelovu radu.

Naknadne studije drugih istraživača otkrile su da je biološko nasljeđe općenito malo složenije od toga.

Kada govorimo o nasljeđivanju karaktera koji ovisi o nekoliko gena, kažemo da međusobno djeluju kako bi dobili takav karakter. U tim interakcijama ti geni dopunjuju ili nadopunjuju.

Jedan gen može izvesti jedan dio posla, dok drugi obavljaju drugi. Konačno se utvrđuje skup njegovih djelovanja u čijoj su manifestaciji oni sudjelovali.

U drugim nasljeđima, svaki gen sa sličnom funkcijom pridonosi svakoj od konačne manifestacije karaktera. U ovoj klasi poligenskog nasljeđivanja uvijek se primjećuje aditivni učinak. Osim toga, varijacija u manifestaciji lika je kontinuirana, ne diskretna.

Konačno, odsustvo ekspresije dodatnog gena ne mora nužno odrediti gubitak fenotipa zbog odsutnosti, nedostatka ili nulte vrijednosti.

indeks

  • 1 Primjeri poligenskih znakova
    • 1.1 Visina
    • 1.2 Životinjsko krzno
    • 1.3 Bolesti
  • 2 komplementarna gena
    • 2.1 Epistatičke interakcije
    • 2.2 Neepistatske interakcije između komplementarnih gena
  • 3 Dodatni geni
    • 3.1 Neki primjeri dopunskih gena
  • 4 Reference

Primjeri poligenskih znakova

U najjednostavnijim znakovima manifestacije, fenotip je sve ili ništa. To jest, predstavlja ili ne takvu aktivnost, osobinu ili karakteristiku. U drugim slučajevima postoje dvije mogućnosti: zelena ili žuta, na primjer.

visina

Ali postoje i drugi likovi koji se manifestiraju na širi način. Na primjer, stas. Očito svi imamo stas. Ovisno o tome, klasificirani smo na određeni način: visoki ili niski.

Ali ako analiziramo populaciju dobro ćemo shvatiti da postoji vrlo širok raspon visina - s ekstremima na obje strane normalne distribucije. Visina ovisi o manifestaciji mnogih različitih gena.

Također ovisi o drugim čimbenicima i zato je visina slučaj poligenskog i multifaktorskog nasljeđivanja. Kako se mnogi geni mogu mjeriti i uključiti, za analizu se koriste moćni alati kvantitativne genetike. Osobito u analizi lokusa kvantitativnih svojstava (QTL, za akronim na engleskom).

Krzno životinja

Drugi znakovi koji su općenito poligeni uključuju manifestaciju boje krzna kod nekih životinja ili oblik ploda u biljkama.

Općenito, za bilo koji karakter čija manifestacija pokazuje raspon kontinuiranih varijacija u populaciji, može se posumnjati na poligensko nasljeđe.

oboljenja

U medicini je izučavanje genetske osnove bolesti vrlo važno za njihovo razumijevanje i pronalaženje načina za njihovo ublažavanje. U poligenskoj epidemiologiji pokušavamo, na primjer, odrediti koliko različitih gena pridonosi manifestaciji bolesti.

Iz toga se mogu predložiti strategije za otkrivanje svakog gena ili za liječenje nedostatka jednog ili više njih.

Neke bolesti poligenskog nasljeđivanja kod ljudi uključuju astmu, shizofreniju, neke autoimune bolesti, dijabetes, hipertenziju, bipolarni poremećaj, depresiju, boju kože, itd..

Komplementarni geni

Iskustva i dokazi prikupljeni tijekom godina pokazuju da su mnogi geni uključeni u manifestaciju likova s ​​višestrukim fenotipovima..

U slučaju komplementarnih interakcija gena između alela gena iz različitih lokusa, one mogu biti epistatične ili neepistatične.

Epistatičke interakcije

U epistatičkim interakcijama, ekspresija alela gena iz jednog lokusa maskira ekspresiju drugog iz drugog lokusa. To je najčešća interakcija između različitih gena koji kodiraju isti karakter.

Na primjer, moguće je da se znak manifestira, ovisi o dva gena (/u i B/b). To znači da kako bi se lik manifestirao, proizvodi gena moraju sudjelovati i B.

To je poznato kao dvostruko dominantna epistaza. U slučaju recesivne epistaze u na B, naprotiv, nedostatak manifestacije crte kodiran izbjegavajte izraz B. Postoji mnogo različitih slučajeva epistaze.

Neepistatske interakcije između komplementarnih gena

Ovisno o tome kako su definirani, postoje i druge interakcije između komplementarnih gena koji nisu epistatični. Uzmite, na primjer, definiciju boje perja kod ptica.

Vidljivo je da biosintetski put koji dovodi do proizvodnje pigmenta (na primjer, žute boje), neovisan je o onom druge boje (primjerice plave).

I na putu ispoljavanja žute boje i plave, koje su neovisne jedna o drugoj, interakcije gena su epistatične za svaku boju.

Međutim, ako uzmemo u obzir boju ptičjeg kaputa u cjelini, doprinos žute boje je neovisan o doprinosu plave. Dakle, manifestacija jedne boje nije epistatična nad drugom.

Osim toga, postoje i drugi geni koji određuju uzorak u kojem se pojavljuju boje kože, kose i perja (ili se ne pojavljuju). Međutim, znakovi boja i uzorak boja međusobno se nadopunjuju u boji koju pokazuje pojedinac.

S druge strane, kod obojenosti kože kod ljudi sudjeluje najmanje dvanaest različitih gena. Lako je onda razumjeti kako se ljudi toliko razlikuju po boji ako dodamo i druge ne-genetske čimbenike. Na primjer, izlaganje suncu (ili umjetni izvori "štavljenja"), dostupnost vitamina D, itd..

Dodatni geni

Postoje slučajevi u kojima djelovanje gena omogućuje da se manifestacija karaktera promatra u većoj mjeri. Čak je moguće da ne postoji gen koji bi definirao biološku karakteristiku koja je zapravo zbroj mnogih nezavisnih aktivnosti.

Na primjer, visina, proizvodnja mlijeka, proizvodnja sjemena itd. Mnoge aktivnosti, funkcije ili kapaciteti zbrajaju se kako bi se osigurali takvi fenotipovi.

Za te fenotipe općenito se kaže da su dijelovi koji objašnjavaju manifestaciju cjeline koja odražava izvedbu pojedinca, loze, životinjske rase, biljne sorte itd..

Djelovanje dopunskih gena također podrazumijeva postojanje niza fenotipova gotovo uvijek definiranih normalnom distribucijom. Ponekad je vrlo teško odvojiti ili razlikovati komplementarni učinak dodatnog gena u složenim fenotipovima.

Neki primjeri dodatnih gena

Pokazalo se da djelovanje i reakcija na određene lijekove, na primjer, ovisi o aktivnosti mnogih različitih gena.

Općenito, ovi geni također imaju mnogo alela u populaciji, zbog čega se povećava raznolikost odgovora. Sličan slučaj se događa iu drugim slučajevima u kojima osoba dobiva na težini konzumiranjem iste hrane protiv koje drugi ne doživljava značajne promjene.

Treba dodati, konačno, da osim aditivnih učinaka nekih gena prisutnih, postoje i oni koji potiskuju manifestaciju drugih..

U tim slučajevima, gen koji nije povezan s manifestacijom drugog može dovesti do inaktivacije prvog genetskim i epigenetskim interakcijama.

reference

  1. Delmore, K. E., Toews, D. P., Germain, R. R., Owens, G. L., Irwin, D. E. (2016) Genetika sezonske migracije i boje perja. Current Biology, 26: 2167-2173.
  2. Dudbridge, F. (2016) Poligenska epidemiologija. Genetska epidemiologija, 4: 268-272.
  3. Quillen, EE, Norton, HL, Parra, EJ, Lona-Durazo, F., Ang, KC, Illiescu, FM, Pearson, LN, Shriver, MD, Lasisi, T., Gokcumen, O., Starr, I., Lin., YL, Martin, AR, Jablonski, N.G. (2018) Nijanse složenosti: Nove perspektive o evoluciji i genetskoj arhitekturi ljudske kože. American Journal of Physical Anthropology, doi: 10.1002 / ajpa.23737.
  4. Maurer, MJ, Sutardja, L., Pinel, D., Bauer, S., Muehlbauer, AL, Ames, TD, Skerker, JM, Arkin, AP (2017) Kvantitativni loci (QTL) vođeni metabolički inženjering kompleksa osobina. ACS Synthetic Biology, 6: 566-581.
  5. Sasaki, A., Ashikari, M., Ueguchi-Tanaka, M., Itoh, H., Nishimura, A., Swapan, D.,
  6. Tomita, M., Ishii, K. (2017.) Genetska izvedba alata koji se nalaze u poluvinčanju SD1 izvedeni iz japanske sorte riže i minimalnih zahtjeva za detektiranje polimorfizma jednog nukleotida miSeq Ssekvenciranjem cijelog genoma. BioMed Research International.