Apakah warisan polygenic? (dengan contoh)



The warisan polygenic adalah transmisi watak yang manifestasinya bergantung pada beberapa gen. Dalam pewarisan monogenik, watak menampakkan diri dari ungkapan satu gen; dalam digénica, dua. Dalam warisan polygenic kita biasanya bercakap tentang penyertaan dua, jika tidak tiga, atau lebih banyak gen.

Sebenarnya, terdapat sedikit watak yang bergantung kepada manifestasi hanya satu gen atau dua gen. Walau bagaimanapun, kesederhanaan analisis watak-watak yang bergantung kepada beberapa gen sangat membantu kerja Mendel.

Kajian seterusnya oleh penyelidik lain mendedahkan bahawa warisan biologi, secara umum, sedikit lebih rumit daripada itu.

Apabila kita bercakap tentang warisan watak yang bergantung kepada beberapa gen kita mengatakan bahawa mereka berinteraksi antara satu sama lain untuk memberikan watak itu. Dalam interaksi ini gen ini melengkapi atau menambah.

Satu gen boleh melakukan satu bahagian kerja, sementara yang lain melakukan yang lain. Set tindakannya akhirnya diperhatikan dalam sifat manifestasi yang mereka ambil bahagian.

Dalam warisan lain, setiap gen yang mempunyai fungsi yang sama menyumbang sedikit kepada setiap manifestasi watak yang terakhir. Dalam kelas warisan polygenic ini, kesan tambahan sentiasa diperhatikan. Di samping itu, variasi dalam manifestasi watak itu berterusan, tidak diskret.

Akhirnya, ketiadaan ekspresi gen tambahan tidak semestinya menentukan kehilangan fenotip kerana ketiadaan, kekurangan atau pembatalan.

Indeks

  • 1 Contoh watak poligenik
    • 1.1 Ketinggian
    • 1.2 Bulu haiwan
    • 1.3 Penyakit
  • 2 gen pelengkap
    • 2.1 Interaksi epistatik
    • 2.2 Interaksi tidak epistatik antara gen pelengkap
  • 3 gen tambahan
    • 3.1 Beberapa contoh gen tambahan
  • 4 Rujukan

Contoh watak poligenik

Dalam watak manifestasi yang paling mudah, fenotip adalah semua atau tidak. Iaitu, ia membentangkan atau tidak aktiviti, ciri atau ciri tersebut. Dalam kes lain, terdapat dua alternatif: contohnya hijau atau kuning.

Ketinggian

Tetapi terdapat watak-watak lain yang menunjukkan diri mereka dengan cara yang lebih luas. Sebagai contoh, kedudukannya. Jelas sekali kita semua mempunyai kedudukan yang tinggi. Bergantung pada itu, kita dikelaskan dengan cara tertentu: tinggi atau rendah.

Tetapi jika kita menganalisis populasi dengan baik, kita akan menyedari bahawa terdapat pelbagai ketinggian yang sangat luas - dengan keterlaluan di kedua-dua belah taburan normal. Ketinggian bergantung kepada manifestasi pelbagai gen yang berlainan.

Ia juga bergantung kepada faktor-faktor lain dan itulah sebabnya ketinggian adalah kes warisan polygenic dan multifactorial. Seperti banyak gen boleh diukur dan terlibat, alat berkuasa genetik kuantitatif digunakan untuk analisis. Terutama dalam analisis locit sifat kuantitatif (QTL, untuk akronim dalam bahasa Inggeris).

Bulu haiwan

Watak-watak lain yang umumnya polygenic termasuk manifestasi warna bulu pada beberapa haiwan, atau bentuk buah dalam tumbuh-tumbuhan.

Secara umum, untuk mana-mana watak yang manifestasi menunjukkan pelbagai variasi berterusan dalam populasi, warisan polygenic boleh disyaki.

Penyakit

Dalam bidang perubatan, kajian asas genetik penyakit adalah sangat penting untuk memahami mereka dan mencari jalan untuk mengatasi mereka. Dalam epidemiologi poligenik kita cuba, contohnya, untuk menentukan berapa banyak gen yang berbeza menyumbang kepada manifestasi penyakit.

Dari ini, strategi boleh dicadangkan untuk mengesan setiap gen, atau untuk merawat kekurangan satu atau beberapa daripadanya.

Sesetengah penyakit warisan polygenic pada manusia termasuk asma, skizofrenia, beberapa penyakit autoimun, kencing manis, darah tinggi, gangguan bipolar, kemurungan, warna kulit, dan lain-lain.

Gen pelengkap

Pengalaman dan bukti yang terkumpul selama bertahun-tahun menunjukkan bahawa banyak gen terlibat dalam manifestasi watak dengan pelbagai fenotip..

Dalam kes interaksi gen pelengkap antara alleles gen dari loci yang berbeza, ini boleh menjadi epistatik atau tidak epistatik.

Interaksi epistatik

Dalam interaksi epistatik, ungkapan alel gen dari satu locus masukan ungkapan yang lain dari lokus yang berbeza. Ia adalah interaksi yang paling biasa antara gen berbeza yang kod untuk watak yang sama.

Sebagai contoh, ada kemungkinan bahawa untuk watak yang nyata, ia bergantung kepada dua gen (A/a dan B/b). Ini bermakna agar agar watak itu dapat dimanipulasikan, produk-produk gen perlu mengambil bahagian A dan B.

Ini dikenali sebagai epistasis dominan ganda. Dalam kes epistasis resess of a lebih B, Sebaliknya, kekurangan manifestasi sifat yang dikodkan oleh A elakkan ungkapan B. Terdapat banyak kes epistasis yang berlainan.

Interaksi tidak epistatik antara gen pelengkap

Bergantung pada bagaimana ia ditakrifkan, terdapat interaksi lain antara gen pelengkap yang tidak epistatik. Ambil contohnya, definisi warna bulu burung.

Telah dilihat bahawa laluan biosintetik yang membawa kepada pengeluaran pigmen (contohnya, kuning), bebas daripada warna lain (contohnya biru).

Kedua-dua cara dalam manifestasi warna kuning dan biru, yang bebas dari satu sama lain, interaksi gen adalah epistatik untuk setiap warna.

Walau bagaimanapun, jika kita menganggap warna kot burung secara keseluruhan, sumbangan warna kuning adalah bebas dari sumbangan biru. Oleh itu, manifestasi satu warna tidak epistatik terhadap yang lain.

Di samping itu, terdapat gen lain yang menentukan corak di mana warna kulit, rambut dan bulu muncul (atau tidak muncul). Walau bagaimanapun, watak warna, dan corak warna, saling melengkapi dalam warna yang ditunjukkan oleh individu.

Sebaliknya, dalam warna kulit pada manusia melibatkan sekurang-kurangnya dua belas gen yang berbeza. Ia mudah difahami maka bagaimana manusia bervariasi dalam warna jika kita menambah, sebagai tambahan, faktor-faktor lain yang bukan genetik. Sebagai contoh, pendedahan cahaya matahari (atau sumber tiruan "penyamakan"), ketersediaan vitamin D, dan sebagainya..

Gen tambahan

Terdapat kes-kes di mana tindakan gen membolehkan manifestasi watak diperhatikan pada tahap yang lebih tinggi. Ia juga mungkin bahawa tidak ada gen untuk menentukan ciri biologi yang sebenarnya adalah jumlah banyak aktiviti bebas.

Sebagai contoh, ketinggian, pengeluaran susu, pengeluaran benih, dll. Banyak aktiviti, fungsi atau kapasiti menambah fenotip sedemikian.

Ini fenotip biasanya berkata bahawa pihak-pihak merealisasikan manifestasi keseluruhan yang mencerminkan prestasi individu, keturunan yang, membiak haiwan, pelbagai tumbuhan, dan lain-lain.

Tindakan gen tambahan juga membayangkan kewujudan pelbagai fenotip hampir selalu ditentukan oleh taburan normal. Kadang-kadang sangat sukar untuk memisahkan atau membezakan kesan pelengkap gen tambahan dalam fenotipe kompleks.

Beberapa contoh gen tambahan

Telah ditunjukkan bahawa tindakan dan tindak balas terhadap ubat-ubatan tertentu, misalnya, bergantung pada aktiviti gen yang berbeza.

Pada amnya, gen ini juga mempunyai banyak alel dalam populasi, sebab itu kepelbagaian respon meningkat. Kes yang sama berlaku dalam kes-kes lain di mana seseorang mendapat berat dengan memakan makanan yang sama dengan yang lain tidak mengalami perubahan ketara.

Ia harus ditambah, akhirnya, sebagai tambahan kepada kesan tambahan yang beberapa gen hadir, ada yang menindas manifestasi orang lain.

Dalam kes-kes ini, gen yang tidak berkaitan dengan manifestasi yang lain boleh membawa kepada ketidakaktifan yang pertama oleh interaksi genetik dan epigenetik.

Rujukan

  1. Delmore, K. E., Toews, D. P., Germain, R. R., Owens, G. L., Irwin, D. E. (2016) Genetik penghijrahan bermusim dan warna bulu. Biologi semasa, 26: 2167-2173.
  2. Dudbridge, F. (2016) Epidemiologi poligenik. Epidemiologi Genetik, 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) Shades of complexity: Perspektif baru tentang evolusi dan seni bina genetik kulit manusia. Jurnal Amerika Antropologi Fizikal, doi: 10.1002 / ajpa.23737.
  4. Maurer, MJ, Sutardja, L., Pinel, D., Bauer, S., Muehlbauer, AL, Ames, TD, Skerker, JM, Arkin, AP (2017) kuantitatif sifat lokus (QTL) -guided kejuruteraan metabolik kompleks sifatnya ACS Biology Synthetic, 6: 566-581.
  5. Sasaki, A., Ashikari, M., Tanaka-Ueguchi, M., Itoh, H., Nishimura, A., Swapan, D.,
  6. Tomita, M., Ishii, K. (2017) Prestasi genetik alel semidwarfing sd1 berasal dari kultivar padi Jepun dan keperluan minimum untuk mengesan polimorfisme tunggal nukleotida oleh miSeq seluruh genom Ssequencing. BioMed Research International.