ПОЛИГЕНИЯ: ОТ КАКВО СЕ СЪСТОИ И ПРИМЕРИ - БИОЛОГИЯ - 2025

В polygeny е модел наследство, в която множество гени, участващи в определянето на един фенотипна характеристика. В тези случаи е трудно да се разграничат участието и ефекта на всеки ген поотделно.

Този начин на наследяване е приложим за повечето сложни черти, които наблюдаваме във фенотипа на хора и други животни. В тези случаи наследяването не може да бъде изследвано от „опростена и дискретна“ гледна точка, описана от законите на Мендел, тъй като имаме работа с многофакторна модалност.

Източник: Lucashawranke

Противоположното понятие на полигенезата е плейотропията, при която действието на един ген засяга множество характеристики. Това явление е често срещано. Например, има алел, който, когато присъства в хомозиготно рецесивно състояние, причинява сини очи, светла кожа, умствена изостаналост и медицинско състояние, наречено фенилкетонурия.

Освен това терминът полигения не трябва да се бърка с полигиния. Последното произлиза от гръцките корени, че буквално се превежда като „няколко жени или съпруги“ и описва модела на избор на половинка, при който мъжете се съпоставят с няколко женски. Концепцията важи и за човешките общества.

Какво е многообразие?

Казваме, че наследяването е от полигенния тип, когато фенотипна характеристика е резултат от съвместното действие на множество гени. Генът е регион на генетичен материал, който кодира функционална единица, било то протеин или РНК.

Въпреки че е възможно да се открие един ген, участващ в определена черта, много вероятно е да се открие и „променящото“ влияние на други гени.

Дискретни и непрекъснати функции

Когато се отнасяме до черти, които са наследени следвайки Менделовите пропорции, казваме, че те са дискретни или прекъснати характеристики, тъй като фенотипите не се припокриват и можем да ги класифицираме в добре дефинирани категории. Класически пример е цветът на граха: зелен или жълт. Няма междинни продукти.

Съществуват обаче черти, които проявяват широк спектър от фенотипни изрази, под формата на деградирани серии.

Както ще видим по-късно, един от най-цитираните примери за този модел на наследяване при хората е цветът на кожата. Наясно сме, че няма два цвята: черно и бяло - това би било дискретна функция. Има множество нюанси и вариации в цветовете, тъй като те се контролират от няколко гена.

Променлива изразителност и непълна пенетрантност

За някои черти индивидите с един и същ генотип могат да имат различни фенотипове, дори за черти, контролирани от един ген. В случай на индивиди с някаква генетична патология, всяка от тях може да има уникални симптоми - по-тежки или по-леки. Това е променлива изразителност.

От друга страна, непълноценното проникване се отнася до организми с идентичен генотип, но които могат или не могат да развият състоянието, свързано със споменатия генотип. В случай на генетична патология, хората могат да имат симптомите или никога да не развият разстройството.

Обяснението на тези два явления са действието на околната среда и влиянието на други гени, които могат да потиснат или акцентират ефекта.

Екологично действие

Обикновено фенотипните характеристики не се влияят само от гени - било то един или няколко. Те също се променят от околната среда, която заобикаля въпросния организъм.

Съществува концепция, наречена "норма на реакция", при която един генотип във взаимодействие със средата си е способен да генерира различен диапазон от фенотипове. В тази ситуация крайният продукт (фенотипът) ще бъде резултат от взаимодействието на генотипа с условията на околната среда.

Когато един непрекъснат признак попада в категорията на полигенните и се влияе също от фактори на околната среда, черта се нарича мултифакторна - тъй като има няколко фактора, които допринасят за фенотипа.

Примери

Цвят на очите при хората

Като цяло е доста трудно да се припише определена фенотипична характеристика на един ген.

Например, когато оценяваме двойка, където той има зелени очи и тя има кафяви очи, се опитваме да предвидим вероятния цвят на очите на потомството. Възможно е също да се опитаме да приложим Менделски концепции за решаване на този въпрос.

Бихме използвали понятията за доминиращ и рецесивен ген в нашето прогнозиране и със сигурност бихме заключили, че детето има голяма вероятност да представи кафяви очи.

Нашата прогноза може да е правилна. Нашите разсъждения обаче са прекалено опростяване на случващото се в клетката, тъй като тази черта е с полигенно наследяване.

Въпреки че може да изглежда сложен, всеки алел (варианти или форми, в които може да се появи ген) във всеки локус (физическо разположение на гена върху хромозомата) следва принципите на Мендел. Тъй като обаче участват няколко гена, не можем да наблюдаваме характерните Менделски пропорции.

Заслужава да се спомене, че у хората има черти, които следват традиционното Менделско наследство, като кръвни групи.

Цвят на кожата при хората

Свидетели сме на многобройните тонове на кожата, които проявява нашият вид. Един от определящите фактори за цвета на кожата е количеството меланин. Меланинът е пигмент, който се произвежда от кожни клетки. Основната му функция е защитна.

Производството на меланин зависи от различни локуси, а някои вече са идентифицирани. Всеки локус може да притежава поне два кодоминантни алела. По този начин ще има множество локуси и алели, така че ще има много начини, по които алелите могат да се комбинират, влияещи върху цвета на кожата.

Ако човек наследи 11 алела, които кодират максимална пигментация и само един, който кодира за ниско производство на меланин, кожата му ще бъде доста тъмна. По подобен начин, индивид, който наследява по-голямата част от алелите, свързани с ниското производство на меланин, ще има доста тен.

Това се случва, защото тази полигенна система има адитивен ефект върху генните продукти, участващи в наследствеността. Всеки алел, който кодира ниското производство на меланин, ще допринесе за красивата кожа.

Освен това е демонстриран добре запазен ген с два алела, които допринасят непропорционално за пигментацията.

Препратки

1. Бахман, К. (1978). Биология за лекарите: основни понятия за училищата по медицина, фармация и биология. Обърнах се.
2. Barsh, GS (2003). Какво контролира разликата в цвета на кожата на човека? PLoS биология, 1 (1), e27.
3. Cummings, MR, & Starr, C. (2003). Човешката наследственост: принципи и проблеми. Томсън / Брукс / Коул.
4. Jurmain, R., Kilgore, L., Trevathan, W., & Bartelink, E. (2016). Основи на физическата антропология. Нелсън образование.
5. Losos, JB (2013). Ръководството на Принстън към еволюцията. Princeton University Press.
6. Пиърс, BA (2009). Генетика: концептуален подход. Panamerican Medical Ed.
7. Sturm, RA, Box, NF и Ramsay, M. (1998). Генетиката на пигментацията при човека: разликата е само в дълбочина на кожата. Bioessays, 20 (9), 712-721.