KAS YRA POLIGENINIS PAVELDĖJIMAS? (SU PAVYZDŽIAIS) - BIOLOGIJA - 2025

Polygenic paveldėjimas yra simbolių, kurių pasireiškimas priklauso nuo kelių genų perdavimo. Monogeninio paveldėjimo metu bruožas pasireiškia išrašant vieną geną; oriai, du. Poligeno paveldėjime mes paprastai kalbame apie dviejų, jei ne trijų, ar daugiau genų dalyvavimą.

Realybėje labai nedaug simbolių priklauso nuo to, ar pasireiškia tik vienas, ar du genai. Tačiau Mendelio darbui labai padėjo bruožų, kurie priklauso nuo kelių genų, analizės paprastumas.

Vėlesni kitų tyrėjų tyrimai atskleidė, kad biologinis paveldimumas apskritai yra šiek tiek sudėtingesnis.

Kai mes kalbame apie veikėjo paveldėjimą, kuris priklauso nuo kelių genų, sakome, kad jie sąveikauja tarpusavyje, kad suteiktų tą veikėją. Vykdydami sąveiką šie genai vienas kitą papildo ar papildo.

Vienas genas gali atlikti vieną darbo dalį, o kitas - kitą. Jų veiksmų visuma galiausiai pastebima atsižvelgiant į tai, kokiame pasireiškime jie dalyvauja.

Kituose palikimuose kiekvienas panašios funkcijos genas šiek tiek prisideda prie galutinio veikėjo pasireiškimo. Esant tokiam poligeniškam paveldėjimui, visada stebimas papildomas poveikis. Be to, charakterio pasireiškimo variacijos yra nuolatinės, o ne atskiros.

Galiausiai tai, kad nėra papildomo geno ekspresijos, nebūtinai lemia fenotipo praradimą dėl jo nebuvimo, jo nebuvimo ar negaliojimo.

Poligeninių ženklų pavyzdžiai

Pagal paprasčiausius pasireiškimo bruožus fenotipas yra viskas arba nieko. Tai yra, ar yra tokia veikla, bruožas ar savybė. Kitais atvejais yra dvi alternatyvos: pavyzdžiui, žalia arba geltona.

Ūgis

Tačiau yra ir kitų personažų, kurie pasireiškia plačiau. Pavyzdžiui, aukštis. Akivaizdu, kad visi turime ūgį. Atsižvelgiant į tai, jie mus klasifikuoja tam tikru būdu: aukštu ar žemu.

Bet jei gerai išanalizuosime populiaciją, suprasime, kad yra labai platus aukščių diapazonas - kraštutinumai yra abipus normaliojo pasiskirstymo. Aukštis priklauso nuo to, ar pasireiškia daugybė skirtingų genų.

Tai priklauso ir nuo kitų veiksnių, todėl ūgis yra daugiapakopio ir daugiafaktorinio paveldėjimo atvejis. Kadangi daugelis genų yra išmatuojami ir juose dalyvauja, jų analizei naudojami galingi kiekybinės genetikos įrankiai. Ypač analizuojant kiekybinius bruožų lokusus (QTL, akronimas anglų kalba).

Gyvūnų kailis

Kiti paprastai poligeniški požymiai yra kai kurių gyvūnų kailio spalvos ar augalų formos pasireiškimas.

Apskritai, bet kuriam veikėjui, kurio pasireiškimas rodo nuolatinį populiacijos kitimą, galima įtarti poliogeninį paveldėjimą.

Ligos

Medicinoje labai svarbu ištirti ligų genetinį pagrindą, norint jas suprasti ir rasti būdus, kaip palengvinti. Poligeninės epidemiologijos srityje, pavyzdžiui, bandoma nustatyti, kiek skirtingų genų prisideda prie ligos pasireiškimo.

Remiantis tuo, galima pasiūlyti kiekvieno geno aptikimo arba vieno ar daugiau iš jų trūkumų gydymo strategijas.

Kai kurios poligeninės paveldimos žmonių ligos yra astma, šizofrenija, kai kurios autoimuninės ligos, diabetas, hipertenzija, bipolinis sutrikimas, depresija, odos spalva ir kt.

Papildomi genai

Per daugelį metų sukaupta patirtis ir įrodymai rodo, kad daugybė genų dalyvauja pasireiškiant personažams, turintiems kelis fenotipus.

Esant komplementuojamai genų sąveikai tarp skirtingų lokalių genų alelių, tai gali būti epistatinė arba nenistatoma.

Epistatinė sąveika

Atliekant epistatinę sąveiką, geno alelio išraiška iš vieno lokuso slepia kito iš kito lokuso ekspresiją. Tai yra labiausiai paplitusi skirtingų genų sąveika, koduojanti tą patį simbolį.

Pavyzdžiui, įmanoma, kad veikėjas pasireikštų priklausomai nuo dviejų genų (A / a ir B / b). Tai reiškia, kad A ir B genų produktai turi būti susiję su bruožo pasireiškimu.

Tai vadinama dviguba dominuojančia epistaze. Recesyvios B raidės epistazės atveju, priešingai, A koduotų bruožų pasireiškimo nebuvimas užkerta kelią B raiškai. Yra daugybė skirtingų epistazės atvejų.

Neepistatinė komplementarių genų sąveika

Priklausomai nuo to, kaip jie yra apibrėžti, egzistuoja ir kitų, vienas kitą papildančių genų, sąveika, kurie nėra epistatiniai. Paimkite, pavyzdžiui, paukščių slyvos spalvos apibrėžimą.

Pastebėta, kad biosintetinis kelias, lemiantis pigmento (pvz., Geltonos) gamybą, nepriklauso nuo kitos spalvos (pvz., Mėlynos).

Tiek geltonos, tiek mėlynos spalvos, kurios nepriklauso viena nuo kitos, pasireiškimo kelyje genų sąveika yra epistatinė kiekvienos spalvos atžvilgiu.

Tačiau, jei vertintume paukščio palto spalvą kaip visumą, geltonos spalvos indėlis nepriklauso nuo mėlynos spalvos. Todėl vienos spalvos pasireiškimas nėra epistatinis kitos.

Be to, yra ir kitų genų, kurie nulemia modelį, kuriame atsiranda odos, plaukų ir plunksnų spalvos (arba jų nėra). Tačiau spalvos ir spalvinimo rašmenys papildo vienas kitą spalvomis, kuriuos rodo individas.

Kita vertus, mažiausiai dvylika skirtingų genų dalyvauja odos spalvos dažyme. Tada nesunku suprasti, kaip žmonės skiriasi tiek spalva, jei pridedame ir kitus negenetinius veiksnius. Pavyzdžiui, saulės poveikis (arba dirbtiniai „įdegio“ šaltiniai), vitamino D prieinamumas ir kt.

Papildomi genai

Yra atvejų, kai geno veikimas leidžia labiau pastebėti charakterio pasireiškimą. Net įmanoma, kad nėra geno, kuris apibrėžtų biologinę savybę, kuri iš tikrųjų yra daugelio savarankiškų veiklų suma.

Pavyzdžiui, ūgis, pieno gamyba, sėklų auginimas ir kt. Tokius fenotipus sukuria daugybė veiklų, funkcijų ar galimybių.

Paprastai sakoma, kad šie fenotipai yra tos dalys, kurios atspindi visumą, atspindinčią individo savybes, giminę, gyvūnų rasę, augalų įvairovę ir kt.

Papildomų genų veikimas taip pat reiškia, kad egzistuoja daugybė fenotipų, kuriuos beveik visada apibūdina normalus pasiskirstymas. Sudėtinguose fenotipuose kartais labai sunku atskirti ar atskirti papildomą geno poveikį.

Keletas papildomų genų pavyzdžių

Pavyzdžiui, įrodyta, kad veiksmai ir reakcija į tam tikrus vaistus priklauso nuo daugelio skirtingų genų aktyvumo.

Paprastai šie genai taip pat turi daug alelių populiacijoje, todėl padidėja atsakų įvairovė. Panašus atvejis būna ir kitais atvejais, kai vienas žmogus priauga svorio, vartodamas tą patį maistą, palyginti su tuo, kuris kitam nepatyrė reikšmingų pokyčių.

Galiausiai reikėtų pridurti, kad be papildomo poveikio, kurį turi kai kurie genai, yra ir tokių, kurie slopina kitų pasireiškimą.

Tokiais atvejais genas, nesusijęs su kito pasireiškimu, gali sukelti pirmojo inaktyvavimą tiek genetinės, tiek epigenetinės sąveikos dėka.

Nuorodos

1. Delmore, KE, Toews, DP, Germain, RR, Owens, GL, Irwin, DE (2016) Sezoninės migracijos ir slyvų spalvos genetika. Dabartinė biologija, 26: 2167-2173.
2. Dudbridge, F. (2016) Poligeninė epidemiologija. Genetinė 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., J. L., Martinas, AR, Jablonski, N. G. (2018) Sudėtingumo atspalviai: naujos žmogaus odos evoliucijos ir genetinės architektūros perspektyvos. Amerikos žurnalas apie fizinę antropologiją, doi: 10.1002 / ajpa.23737.
4. Maurer, M. J., Sutardja, L., Pinel, D., Bauer, S., Muehlbauer, AL, Ames, TD, Skerker, JM, Arkin, AP (2017) Kiekybinis bruožas Loci (QTL) vadovaujasi komplekso metabolizmo inžinerija bruožas. 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) Pusiau nugrimzta alelio sd1, gauto iš Japonica ryžių veislės, genetinis efektyvumas ir būtiniausi reikalavimai jo vieno nukleotido polimorfizmui aptikti „miSeq“ viso genomo seka. „BioMed Research International“.