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

Poligenska nasljedstvo je prijenos znakova čija je manifestacija ovisi o nekoliko gena. U monogenom nasljeđivanju svojstvo se očituje iz ekspresije jednog gena; u dostojanstvenom, dva. U poligenom nasljeđivanju općenito govorimo o sudjelovanju dva, ako ne i tri ili više gena.

U stvarnosti, vrlo malo znakova ovisi o manifestaciji samo jednog gena ili dva gena. Međutim, jednostavnost analize osobina koje ovise o nekoliko gena uvelike je pomogla Mendelovom radu.

Kasnije studije drugih istraživača otkrile su da je biološko nasljeđivanje općenito malo složenije od toga.

Kada govorimo o nasljeđivanju lika koje ovisi o nekoliko gena, kažemo da oni međusobno djeluju kako bi mu dodijelili taj lik. U tim interakcijama ovi se geni međusobno nadopunjuju ili nadopunjuju.

Jedan gen može činiti jedan dio posla, dok drugi čini drugi. Skup njihovih postupaka konačno se promatra u liku u čijoj manifestaciji sudjeluju.

U drugim se nasljedstvima, svaki gen sa sličnom funkcijom svako malo doprinosi konačnoj manifestaciji lika. Kod ove vrste poligenog nasljeđivanja uvijek se primjećuje aditivni učinak. Nadalje, varijacije u karakterizaciji karaktera su kontinuirane, a ne diskretne.

Konačno, odsutnost ekspresije dopunskog gena ne određuje nužno gubitak fenotipa zbog odsutnosti, nedostatka ili ništetnosti.

Primjeri poligenih znakova

U najjednostavnijim svojstvima manifestacije, fenotip je sve ili ništa. Odnosno, postoji li ili ne takva aktivnost, osobina ili karakteristika. U drugim slučajevima, postoje dvije mogućnosti: na primjer, zelena ili žuta.

Visina

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

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

To ovisi i o drugim faktorima i zato je visina slučaj poligenskih i multifaktorskih nasljeđivanja. Budući da su mnogi geni mjerljivi i uključuju ih, za njihovu analizu koriste se moćni alati kvantitativne genetike. Posebno u analizi kvantitativnih lokusa svojstava (QTL, za kraticu na engleskom).

Krzno životinja

Ostali likovi koji su općenito poligeni uključuju očitovanje boje dlake kod nekih životinja ili oblik ploda u biljkama.

Općenito, za bilo koji lik čija manifestacija pokazuje niz kontinuiranih varijacija u populaciji može se sumnjati na poligeno nasljeđivanje.

bolesti

U medicini je proučavanje genetske osnove bolesti vrlo važno kako bismo ih razumjeli i pronašli načine kako ih ublažiti. U poligenoj epidemiologiji pokušava se, na primjer, utvrditi koliko različitih gena doprinosi manifestaciji bolesti.

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

Neke poligene nasljedne bolesti kod čovjeka uključuju astmu, šizofreniju, neke autoimune bolesti, dijabetes, hipertenziju, bipolarni poremećaj, depresiju, boju kože itd.

Komplementarni geni

Iskustvo i dokazi prikupljeni tijekom godina pokazuju da mnogi geni sudjeluju u manifestaciji likova s ​​više fenotipa.

U slučaju komplementarne interakcije gena između alela gena na različitim lokusima, one mogu biti epistatičke ili ne-epistatičke.

Epistatičke interakcije

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

Na primjer, moguće je da će se lik manifestirati ovisno o dva gena (A / a i B / b). To znači da proizvodi gena A i B moraju biti uključeni kako bi se svojstvo manifestiralo.

To je poznato kao dvostruka dominantna epistaza. U slučaju recesivne epistaze a na B, naprotiv, nedostatak očitovanja crte kodirane s A sprečava izraz B. Postoji veliki broj različitih slučajeva epistaze.

Neepistatske interakcije između komplementarnih gena

Ovisno o tome kako su definirani, postoje i druge interakcije među genima koje se međusobno nadopunjuju, a koje nisu epistatične. Uzmimo za primjer definiciju boje šljiva u ptica.

Vidjelo se da put biosinteze koji vodi do stvaranja pigmenta (npr. Žute) nije ovisan o boji druge boje (npr. Plavoj).

Oboje na putu manifestacije žute i plave boje, koji su neovisni jedan o drugom, interakcije gena su epistatične za svaku boju.

Međutim, ako razmotrimo boju ptičje dlake u cjelini, doprinos žute boje nije ovisan o doprinosu plave boje. Stoga manifestacija jedne boje nije epistatična u odnosu na drugu.

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

S druge strane, najmanje dvanaest različitih gena sudjeluje u obojenosti kože kod ljudi. Lako je razumjeti kako ljudi toliko variraju u boji ako dodamo i druge negenetske čimbenike. Na primjer, izlaganje suncu (ili umjetni izvori "preplanulog"), dostupnost vitamina D itd.

Suplementarni geni

Postoje slučajevi u kojima djelovanje gena omogućuje očitovanje karaktera u većoj mjeri. Moguće je čak da nema gena koji bi definirao biološku karakteristiku koja je zapravo zbroj mnogih neovisnih aktivnosti.

Na primjer, visina, proizvodnja mlijeka, proizvodnja sjemena itd. Mnoge se aktivnosti, funkcije ili mogućnosti dodaju da bi se osigurali takvi fenotipi.

Za ove fenotipove uglavnom se govori da su dijelovi koji predstavljaju manifestaciju cjeline koja odražava performanse pojedinca, lozu, životinjsku rasu, biljnu sortu itd.

Djelovanje dodatnih gena također podrazumijeva postojanje niza fenotipa koji su gotovo uvijek definirani normalnom distribucijom. Ponekad je vrlo teško odvojiti ili razlikovati komplementarni od dopunskog učinka gena u složenim fenotipovima.

Neki primjeri dopunskih gena

Djelovanje i reakcija na određene lijekove, na primjer, pokazalo se da ovise o aktivnosti mnogih različitih gena.

Općenito, ovi geni također imaju mnogo alela u populaciji, zbog čega se povećava raznolikost odgovora. Sličan se slučaj događa i u drugim slučajevima u kojima jedna osoba dobije na težini kad konzumira istu hranu, u usporedbi s kojom druga ne doživi značajne promjene.

Na kraju, treba dodati da, pored aditivnih učinaka koje neki geni imaju, postoje i oni koji suzbijaju manifestaciju drugih.

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

Reference

1. Delmore, KE, Toews, DP, Germain, RR, Owens, GL, Irwin, DE (2016) Genetika sezonske migracije i boja šljiva. Trenutna biologija, 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 evolucije i genetske arhitekture ljudske kože. Američki časopis za fizičku antropologiju, doi: 10.1002 / ajpa.23737.
4. Maurer, MJ, Sutardja, L., Pinel, D., Bauer, S., Muehlbauer, AL, Ames, TD, Skerker, JM, Arkin, AP (2017) Kvantitativno metaboličko inženjerstvo kompleksa vođeno lociranim svojstvima (QTL) 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) Genetička izvedba semilwarfing alela sd1 izvedena iz sorte riže Japonica i minimalni zahtjevi za otkrivanje polimorfizma s jednim nukleotidom pomoću messek cijelog genoma Ssequisting. BioMed Research International.