КАКВО Е МУЛТИФАКТОРНО НАСЛЕДЯВАНЕ? (С ПРИМЕРИ) - БИОЛОГИЯ - 2025

В многофакторна наследство се отнася до проява на героите генетична основа зависи от действието на множество фактори. Тоест, анализираният герой има генетична основа.

Фенотипната му проява обаче зависи не само от гена (или гените), които го определят, но и от други участващи елементи. Очевидно най-важният негенетичен фактор е това, което колективно наричаме „околната среда“.

Екологични компоненти

Сред компонентите на околната среда, които влияят най-много на генетичните показатели на даден индивид, са наличността и качеството на хранителните вещества. При животните наричаме този фактор диета.

Този фактор е толкова важен, че за мнозина „ние сме това, което ядем”. Всъщност това, което ядем не само ни осигурява източници на въглерод, енергия и биохимични градивни елементи.

Това, което ядем, също ни осигурява елементи за правилното функциониране на нашите ензими, клетки, тъкани и органи и за експресията на много от нашите гени.

Има и други фактори, които определят времето, режима, мястото (тип клетка), величината и характеристиките на генната експресия. Сред тях откриваме гени, които не кодират директно характера, бащиния или майчин отпечатък, нивата на хормонална експресия и други.

Друга биотична детерминанта на средата, която трябва да вземем предвид, е тази на нашия микробиом, както и тази на патогените, които ни разболяват. И накрая, епигенетичните механизми за контрол са други фактори, които контролират проявата на наследствени характери.

Всичко има ли генетична основа при живите същества?

Можем да започнем с това, че всичко, което е наследствено, има генетична основа. Не всичко обаче, което наблюдаваме като проява на съществуването и историята на един организъм, е наследствено.

С други думи, ако определена черта в жив организъм може да бъде свързана с мутация, тази черта има генетична основа. Всъщност самата основа на дефиницията на ген е мутацията.

Следователно, от гледна точка на генетиката, наследствено е само това, което може да мутира и да се предава от едно поколение на друго.

От друга страна също е възможно човек да наблюдава проявление на взаимодействието на организма с околната среда и тази характеристика да не е наследствена или да е така само за ограничен брой поколения.

Основата на това явление се обяснява по-добре с епигенетиката, отколкото от генетиката, тъй като не е задължително да предполага мутация.

И накрая, ние зависим от собствените си определения, за да обясним света. За въпросната точка понякога наричаме символа условие или състояние, което е продукт на участието на много различни елементи.

Тоест продукт на многофакторно наследяване или на взаимодействието на определен генотип с конкретна среда или в даден момент. За да обясни и определи количествено тези фактори, генетикът разполага с инструментите за изследване на това, което е известно в генетиката като наследственост.

Примери за многофакторно наследяване

Повечето от чертите имат множествена генетична основа. Освен това, експресията на по-голямата част от всеки от гените се влияе от много фактори.

Сред героите, които знаем, че показват мултифакториален начин на наследяване, са тези, които определят глобалните характеристики на индивида. Те включват, но не се ограничават до метаболизъм, височина, тегло, цвят и модели на интелигентност и оцветяване.

Някои други се проявяват като определени поведения или определени заболявания при хората, които включват затлъстяване, исхемична болест на сърцето и т.н.

Предоставяме в следващите параграфи само два примера за многофакторни черти на наследяване при растения и бозайници.

Цветът на венчелистчетата в цветята на някои растения

В много растения генерирането на пигменти е подобен споделен път. Тоест пигментът се произвежда чрез серия от биохимични стъпки, които са общи за много видове.

Проявата на цвят обаче може да варира според вида. Това показва, че гените, които определят появата на пигмента, не са единствените, необходими за проявата на цвят. В противен случай всички цветя биха имали един и същи цвят във всички растения.

За да може цветът да се прояви в някои цветя, е необходимо участието на други фактори. Някои са генетични, а други не. Сред негенетичните фактори е pH на околната среда, в която растението расте, както и наличието на определени минерални елементи за неговото хранене.

От друга страна, има и други гени, които нямат нищо общо с генерирането на пигмента, които могат да определят появата на цвят. Например, този на гените, които кодират или участват в контрола на вътреклетъчното рН.

В един от тях рН на вакуолата на епидермалните клетки се контролира от Na ⁺ / H ⁺ обменник. Една от мутациите на гена за този обменник определя неговата абсолютна липса във вакуолите на мутантни растения.

В растението, известно като сутрешна слава, например, при pH 6,6 (вакуола), цветето е светло лилаво. При рН 7,7 обаче цветето е лилаво.

Производство на мляко при бозайници

Млякото е биологична течност, произведена от женски бозайници. Кърмата е полезна и необходима за подпомагане на храненето на младите.

Той също така осигурява първата им линия на имунна защита, преди да развият собствената си имунна система. От всички биологични течности той е може би най-сложният от всички.

Той съдържа протеини, мазнини, захари, антитела и малки смущаващи РНК, сред другите биохимични компоненти. Млякото се произвежда от специализирани жлези, подложени на хормонален контрол.

Множеството системи и условия, които определят производството на мляко, изискват много гени с различни функции да участват в процеса. Тоест, няма ген за производството на мляко.

Възможно е обаче ген с плейотропен ефект да определи абсолютната неспособност за това. При нормални условия обаче производството на мляко е полигенно и многофакторно.

Той се контролира от много гени и се влияе от възрастта, здравето и храненето на индивида. Температурата, наличието на вода и минерали се намесват в нея и тя се контролира както от генетични, така и от епигенетични фактори.

Последните анализи показват, че в производството на краве мляко при голщайн говеда участват не по-малко от 83 различни биологични процеси.

В тях повече от 270 различни гена работят заедно, за да осигурят продукт от търговска гледна точка, подходящ за консумация от човека.

Препратки

1. Glazier, AM, Nadeau, J../, Aitman, TJ (2002) Намиране на гени, които са в основата на сложни черти. Science, 298: 2345-2349.
2. Morita, Y., Hoshino, A. (2018) Скорошен напредък в изменението на цветовете на цветята и шаблона на японската сутрешна слава и петуния. Развъдна наука, 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) Характеризиране на гени, свързани с производството на мляко в Holstein, използвайки RNA-сл. Азиатско-австралийски вестник за науките за животните, Doi: dx.doi.org/10.5713/ajas.15.0525
4. Mullins, N., Lewis. М. (2017) Генетика на депресията: накрая напредък. Текущи доклади за психиатрия, doi: 10.1007 / s11920-017-0803-9.
5. Sandoval-Motta, S., Aldana, M., Martínez-Romero, E., Frank, A. (2017) Човешкият микробиом и липсващият проблем с наследствеността. Граници в генетиката, doi: 10.3389 / fgene.2017.00080. eCollection 2017.