ŠTO JE MULTIFAKTORIJALNO NASLJEĐIVANJE? (S PRIMJERIMA) - BIOLOGIJA - 2026

Činilaca, nasljeđivanje odnosi na manifestaciji znakova genetska osnova ovisi o djelovanju više čimbenika. Odnosno, lik koji se analizira ima genetsku osnovu.

Međutim, njegova fenotipska manifestacija ovisi ne samo o genu (ili genima) koji ga određuje, već i o ostalim elementima koji sudjeluju. Očito je da je najvažniji negenetski čimbenik koji zajednički nazivamo "okoliš".

Sastavni dijelovi okoliša

Među sastavnicama okoliša koje najviše utječu na genetske performanse pojedinca jesu dostupnost i kvaliteta hranjivih sastojaka. U životinjama ovaj faktor nazivamo dijetom.

Ovaj je faktor toliko važan da smo za mnoge "ono što jedemo". Doista, ono što jedemo ne pruža nam samo izvore ugljika, energije i biokemijske blokove.

Ono što jedemo također nam pruža elemente za pravilno funkcioniranje naših enzima, stanica, tkiva i organa te za ekspresiju mnogih naših gena.

Postoje i drugi faktori koji određuju vrijeme, način, mjesto (vrstu stanice), veličinu i karakteristike ekspresije gena. Među njima nalazimo gene koji ne kodiraju izravno lik, očinski ili majčinski otisak, razinu hormonske ekspresije i drugi.

Druga biotska odrednica okoliša koju treba uzeti u obzir je ona našeg mikrobioma, kao i ona koja izaziva patogene koji nas čine bolesnima. Konačno, epigenetski mehanizmi kontrole ostali su čimbenici koji kontroliraju manifestaciju nasljednih karaktera.

Da li sve ima genetsku osnovu u živim bićima?

Mogli bismo početi rečima da sve što je nasljedno ima genetsku osnovu. Međutim, nije sve što opažamo kao manifestaciju postojanja i povijesti organizma nasljedno.

Drugim riječima, ako se određena osobina živog organizma može povezati s mutacijom, ta osobina ima genetsku osnovu. U stvari, sam temelj definicije gena je mutacija.

Stoga je, s gledišta genetike, nasljedno samo ono što može mutirati i prenijeti s jedne generacije na drugu.

S druge strane, također je moguće da se opaža manifestacija interakcije organizma sa okolinom i da ta karakteristika nije nasljedna ili da je to moguće samo za ograničen broj generacija.

Temelj ovog fenomena bolje se objašnjava epigenetikom nego genetikom, jer ne podrazumijeva nužno mutaciju.

Konačno, ovisimo o vlastitim definicijama koje ćemo objasniti svijetu. Zbog teme koju ponekad nazivamo karakterom je stanje ili stanje koje je proizvod sudjelovanja mnogih različitih elemenata.

To jest, proizvod multifaktorijskog nasljeđivanja ili interakcije određenog genotipa s određenim okruženjem, ili u određenom vremenu. Kako bi objasnio i kvantificirao ove faktore, genetičar posjeduje alate za proučavanje onoga što je u genetici poznato kao nasljeđivanje.

Primjeri multifaktorijskog nasljeđivanja

Većina osobina ima višestruku genetsku osnovu. Nadalje, na ekspresiju većine svakog gena utječu mnogi čimbenici.

Među likovima za koje znamo da pokazuju multifaktorski način nasljeđivanja su i oni koji definiraju globalne karakteristike pojedinca. To uključuje, ali nisu ograničeni na, metabolizam, visinu, težinu, boju i obrasce inteligencije i obojenja.

Neki drugi se manifestiraju kao određeno ponašanje ili određene bolesti kod ljudi koje uključuju pretilost, ishemijsku bolest srca itd.

U sljedećim stavcima dajemo samo dva primjera multifaktorskih osobina nasljeđivanja u biljkama i sisavcima.

Boja latica u cvjetovima nekih biljaka

U mnogim biljkama stvaranje pigmenata je sličan zajednički put. Odnosno, pigment se proizvodi nizom biokemijskih koraka koji su zajednički mnogim vrstama.

Manifestacija boje, međutim, može se razlikovati ovisno o vrsti. Ovo ukazuje da geni koji određuju izgled pigmenta nisu jedini potrebni za očitovanje boje. U suprotnom, svi bi cvjetovi imali istu boju u svim biljkama.

Da bi se boja očitovala u nekim cvjetovima, potrebno je sudjelovanje drugih čimbenika. Neki su genetski, a drugi nisu. Među negenetske čimbenike spada i pH okoliša u kojem biljka raste, kao i dostupnost određenih mineralnih elemenata za njezinu prehranu.

S druge strane, postoje i drugi geni koji nemaju nikakve veze s stvaranjem pigmenta, koji mogu odrediti izgled boje. Na primjer, gen koji kodira ili sudjeluje u kontroli unutarćelijskog pH.

U jednoj od njih pH vrijednosti vakuole stanica epiderme kontrolira Na ⁺ / H ⁺ izmjenjivač. Jedna od mutacija gena za ovaj izmjenjivač određuje njegovu apsolutnu odsutnost u vakuolama mutiranih biljaka.

Na primjer, u biljci poznatoj kao jutarnja slava, pri pH 6,6 (vakuola), cvijet je svijetlo ljubičaste boje. Kod pH 7,7, međutim, cvijet je ljubičaste boje.

Proizvodnja mlijeka kod sisavaca

Mlijeko je biološka tekućina koju proizvode sisavci. Majčino mlijeko je korisno i potrebno za podršku prehrani mladih.

Također pruža prvu liniju imunološke obrane prije nego što razviju vlastiti imunološki sustav. Od svih bioloških tekućina ona je možda najsloženija od svih.

Sadrži bjelančevine, masti, šećere, antitijela i male interferirajuće RNK, među ostalim biokemijske komponente. Mlijeko proizvode specijalizirane žlijezde podložne hormonskoj kontroli.

Mnoštvo sustava i uvjeta koji određuju proizvodnju mlijeka zahtijeva da u procesu sudjeluju mnogi geni s različitim funkcijama. Odnosno, nema gena za proizvodnju mlijeka.

Moguće je, međutim, da bi gen s pleiotropnim učinkom mogao odrediti apsolutnu nesposobnost za to. U normalnim uvjetima, međutim, proizvodnja mlijeka je poligena i višestruka.

Kontroliraju ga mnogi geni, a na njih utječu starost, zdravlje i prehrana pojedinca. Temperatura, dostupnost vode i minerala interveniraju u njoj, a to kontroliraju i genetski i epigenetski faktori.

Nedavne analize pokazuju da je u proizvodnju kravljeg mlijeka goveda Holstein uključeno čak 83 različita biološka procesa.

U njima više od 270 različitih gena djeluje zajedno kako bi pružili proizvod s komercijalnog stajališta pogodan za prehranu ljudi.

Reference

1. Glazier, AM, Nadeau, J.//, Aitman, TJ (2002) Pronalaženje gena koji su u osnovi složenih osobina. Znanost, 298: 2345-2349.
2. Morita, Y., Hoshino, A. (2018) Nedavni napredak u promjeni boje cvijeta i uzorka japanske jutarnje slave i petunije. Znanost o uzgoju, 68: 128-138.
3. Seo, M., Lee, H.-J., Kim, K., Caetano-Anolles, K., J Jeong, JY, Park, S., Oh, YK, Cho, S., Kim, H. (2016) Karakterizacija gena povezanih s proizvodnjom mlijeka u Holsteinu pomoću RNA-seq. Azijsko-australski časopis za nauke o životinjama, Doi: dx.doi.org/10.5713/ajas.15.0525
4. Mullins, N., Lewis. M. (2017) Genetika depresije: napokon napredak. Trenutni izvještaji o psihijatriji, doi: 10.1007 / s11920-017-0803-9.
5. Sandoval-Motta, S., Aldana, M., Martínez-Romero, E., Frank, A. (2017) Ljudski mikrobiom i problem heritabilnosti koji nedostaje. Granice u genetici, doi: 10.3389 / fgene.2017.00080. eCollection 2017.