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

В полигенни наследство е предаването на героите, чиито проявление зависи от няколко гени. При моногенно наследяване черта се проявява от експресията на един-единствен ген; в достойното, две. В полигенното наследяване обикновено говорим за участието на два, ако не и три, или повече гени.

В действителност много малко знаци зависят от проявата само на един ген или два гена. Въпреки това, простотата на анализа на черти, които зависят от няколко гена, значително помогна на работата на Мендел.

По-късни проучвания на други изследователи разкриха, че като цяло биологичното наследяване е малко по-сложно от това.

Когато говорим за наследяването на характер, което зависи от няколко гена, казваме, че те си взаимодействат помежду си, за да придадат този характер. При тези взаимодействия тези гени се допълват или допълват.

Един ген може да свърши една част от работата, докато други - друга. Наборът от техните действия най-сетне се наблюдава в характера на чието проявление участват.

В други наследства всеки ген с подобна функция допринася малко всеки за окончателното проявление на характера. При този вид полигенно наследяване винаги се наблюдава адитивен ефект. Освен това, изменението в проявата на характера е непрекъснато, а не дискретно.

И накрая, липсата на експресия на допълнителен ген не определя непременно загубата на фенотип поради липса, липса или нищожност.

Примери за полигенни знаци

В най-простите проявни черти фенотипът е всичко или нищо. Тоест, независимо дали има или не такава активност, черта или характеристика. В други случаи има две алтернативи: зелена или жълта, например.

височина

Но има и други герои, които се проявяват по-широко. Например височина. Очевидно всички имаме ръст. В зависимост от него те ни класифицират по определен начин: високи или ниски.

Но ако анализираме добре популацията, ще разберем, че има много широк диапазон от височини - с крайности от двете страни на нормално разпределение. Височината зависи от проявата на много различни гени.

Зависи и от други фактори и затова височината е случай на полигенно и многофакторно наследяване. Тъй като много гени са измерими и участват, за техния анализ се използват мощните инструменти на количествената генетика. Особено при анализа на количествените локуси на чертите (QTL, за съкращението му на английски).

Животинска козина

Други символи, които обикновено са полигенни, включват проявата на цвета на козината при някои животни или формата на плода в растенията.

Като цяло, за всеки характер, чието проявление показва диапазон на непрекъсната промяна в популацията, може да се подозира полигенно наследяване.

заболявания

В медицината изучаването на генетичната основа на заболяванията е много важно, за да се разберат и да се намерят начини за облекчаването им. В полигенната епидемиология се прави опит например да се определи колко различни гени допринасят за проявата на заболяване.

Въз основа на това могат да бъдат предложени стратегии за откриване на всеки ген или за лечение на дефицит на един или повече от тях.

Някои полигенни наследствени заболявания при хора включват астма, шизофрения, някои автоимунни заболявания, диабет, хипертония, биполярно разстройство, депресия, цвят на кожата и др.

Комплементарни гени

Натрупаният през годините опит и доказателства показват, че много гени участват в проявата на герои с множество фенотипове.

В случай на взаимно допълващи се генни взаимодействия между алели на гени в различни локуси, те могат да бъдат епистатични или неепистатични.

Епистатични взаимодействия

При епистатични взаимодействия експресията на алела на ген от един локус маскира експресията на друг от различен локус. Това е най-честото взаимодействие между различни гени, които кодират един и същ знак.

Например, възможно е, за да може да се прояви даден характер, да зависи от два гена (A / a и B / b). Това означава, че продуктите от гени А и В трябва да бъдат включени, за да се прояви чертата.

Това е известно като двойно доминираща епистаза. В случай на рецесивна епистаза на a на B, напротив, липсата на проявление на чертата, кодирана от A, предотвратява тази на израза на B. Има голям брой различни случаи на епистаза.

Неепистатични взаимодействия между комплементарни гени

В зависимост от начина, по който са дефинирани, има други взаимодействия между гените, които се допълват един друг, които не са епистатични. Вземете например определението за цвят на оперението при птиците.

Вижда се, че биосинтетичният път, който води до получаването на пигмент (например жълт), не зависи от този на друг цвят (например син).

И двете по пътя на проявление на цвета жълто и синьо, които са независими едно от друго, генетичните взаимодействия са епистатични за всеки цвят.

Ако обаче разгледаме цвета на козината на птицата като цяло, приносът на жълтото не зависи от приноса на синьото. Следователно проявата на един цвят не е епистатично спрямо другия.

Освен това има и други гени, които определят модела, по който се появяват (или не се появяват) цветовете на кожата, косата и перата. Въпреки това, героите на цвят и на оцветяващия модел се допълват взаимно в оцветяването, показано от индивида.

От друга страна, най-малко дванадесет различни гена участват в оцветяването на кожата при хората. Лесно е да се разбере тогава как хората варират толкова много по цвят, ако добавим и други негенетични фактори. Например излагане на слънце (или изкуствени източници на "тен"), наличие на витамин D и т.н.

Допълнителни гени

Има случаи, в които действието на даден ген позволява проявата на характер да се наблюдава в по-голяма степен. Възможно е дори да няма ген, който да определи биологична характеристика, която всъщност е сумата от много независими дейности.

Например височина, производство на мляко, производство на семена и т.н. Много дейности, функции или възможности се добавят за осигуряване на такива фенотипове.

За тези фенотипи обикновено се казва, че са частите, които отчитат проявата на едно цяло, което отразява представянето на индивид, родословие, раса на животни, сорт растения и др.

Действието на допълнителните гени предполага също наличието на редица фенотипове, дефинирани почти винаги чрез нормално разпределение. Понякога е много трудно да се раздели или разграничи комплементарният от допълнителния ефект на даден ген в сложни фенотипове.

Някои примери за допълнителни гени

Показано е, че действието и реакцията към определени лекарства зависят от активността на много различни гени.

По принцип тези гени също имат много алели в популацията, поради което разнообразието от отговори се увеличава. Подобен случай се среща и в други случаи, при които един човек наддава на тегло, когато консумира същата храна, в сравнение с друг не претърпява значителни промени.

Накрая трябва да се добави, че в допълнение към адитивните ефекти, които имат някои гени, има и такива, които потискат проявата на други.

В тези случаи ген, несвързан с проявата на друг, може да доведе до инактивиране на първия чрез генетични и епигенетични взаимодействия.

Препратки

1. Delmore, KE, Toews, DP, Germain, RR, Owens, GL, Irwin, DE (2016) Генетиката на сезонната миграция и цвета на оперението. Текуща биология, 26: 2167-2173.
2. Dudbridge, F. (2016) Полигенна епидемиология. Генетична епидемиология, 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) нюанси на сложност: нови перспективи за еволюцията и генетичната архитектура на човешката кожа. Американско списание за физическа антропология, doi: 10.1002 / ajpa.23737.
4. Maurer, MJ, Sutardja, L., Pinel, D., Bauer, S., Muehlbauer, AL, Ames, TD, Skerker, JM, Arkin, AP (2017) Количествено метаболитно инженерство на комплекс, управляван от Loit (QTL) Характерна черта. ACS синтетична биология, 6: 566-581.
5. Сасаки, А., Ашикари, М., Уегучи-Танака, М., Итох, Х., Нишимура, А., Супан, Д.,
6. Tomita, M., Ishii, K. (2017) Генетично представяне на алела на полузавъртяща се sd1, получена от сорта ориз Japonica и минимални изисквания за откриване на неговия едноядрен нуклеотиден полиморфизъм чрез ценогенома на miSeq Ssequencing. BioMed Research International.