Что такое полигенное наследование? (с примерами)

полигенное наследование это передача символов, проявление которых зависит от нескольких генов. В моногенном наследовании характер проявляется из экспрессии одного гена; в дигенике два. В полигенном наследовании мы обычно говорим об участии двух, если не трех или более генов.

На самом деле, очень мало символов, которые зависят от проявления только одного гена или двух генов. Однако простота анализа персонажей, зависящих от нескольких генов, очень помогла работе Менделя.

Последующие исследования других исследователей показали, что биологическое наследование, в целом, немного сложнее, чем.

Когда мы говорим о наследовании персонажа, который зависит от нескольких генов, мы говорим, что они взаимодействуют друг с другом, чтобы придать такой характер. В этих взаимодействиях эти гены дополняют или дополняют.

Один ген может выполнять одну часть работы, в то время как другие выполняют другую. Совокупность его действий наконец-то наблюдается в характере проявления которого они участвуют.

В других наследованиях каждый ген с похожей функцией вносит небольшой вклад в окончательное проявление характера. В этом классе полигенного наследования всегда наблюдается аддитивный эффект. Кроме того, изменение в проявлении персонажа является непрерывным, а не дискретным.

Наконец, отсутствие экспрессии дополнительного гена не обязательно определяет потерю фенотипа из-за отсутствия, отсутствия или недействительности.

индекс

• 1 Примеры полигенных символов
  • 1,1 Высота
  • 1.2 Мех животных
  • 1.3 Болезни
• 2 дополнительных гена
  • 2.1 Эпистатические взаимодействия
  • 2.2 Неэпистатические взаимодействия между комплементарными генами
• 3 Дополнительные гены
  • 3.1 Некоторые примеры дополнительных генов
• 4 Ссылки

Примеры полигенных символов

В простейшем проявлении персонажей фенотип - это все или ничего. То есть представляет или нет такую ​​деятельность, функцию или характеристику. В других случаях есть две альтернативы: зеленая или желтая, например.

высота

Но есть и другие персонажи, которые проявляют себя более широко. Например, рост. Очевидно, у всех нас есть рост. В зависимости от этого нас классифицируют определенным образом: высокий или низкий.

Но если мы проанализируем популяцию хорошо, мы поймем, что существует очень широкий диапазон высот - с крайностями по обе стороны от нормального распределения. Высота зависит от проявления множества разных генов.

Это также зависит от других факторов, и именно поэтому рост является случаем полигенного и многофакторного наследования. Поскольку многие гены могут быть измерены и задействованы, для анализа используются мощные инструменты количественной генетики. Особенно в анализе локусов количественных признаков (QTL, для его сокращения на английском языке).

Мех животных

Другие признаки, которые обычно являются полигенными, включают проявление цвета меха у некоторых животных или форму плода у растений..

В целом, для любого персонажа, проявление которого демонстрирует диапазон непрерывных изменений в популяции, можно заподозрить полигенное наследование..

болезни

В медицине изучение генетических основ заболеваний очень важно, чтобы понять их и найти способы облегчить их. В полигенной эпидемиологии мы, например, пытаемся определить, сколько разных генов способствуют проявлению заболевания..

Исходя из этого, могут быть предложены стратегии выявления каждого гена или лечения дефицита одного или нескольких из них..

Некоторые заболевания наследственного полигена у людей включают астму, шизофрению, некоторые аутоиммунные заболевания, диабет, гипертонию, биполярное расстройство, депрессию, цвет кожи и т. Д..

Дополнительные гены

Опыт и доказательства, накопленные за эти годы, указывают на то, что многие гены участвуют в проявлении признаков с множественными фенотипами..

В случае комплементарных взаимодействий генов между аллелями генов из разных локусов, они могут быть эпистатическими или неэпистатическими.

Эпистатические взаимодействия

В эпистатических взаимодействиях экспрессия аллеля гена из одного локуса маскирует экспрессию другого из другого локуса. Это наиболее распространенное взаимодействие между разными генами, которые кодируют одного и того же персонажа..

Например, возможно, что для проявления персонажа, это зависит от двух генов (/в и В/б). Это означает, что для того, чтобы персонаж проявил, продукты генов должны участвовать и В.

Это известно как двойной доминантный эпистаз. В случае рецессивного эпистаза в на В, напротив, отсутствие проявления признака, закодированного избегать выражения В. Есть много разных случаев эпистаз.

Неэпистатические взаимодействия между комплементарными генами

В зависимости от того, как они определены, существуют другие взаимодействия между комплементарными генами, которые не являются эпистатическими. Взять, к примеру, определение цвета оперения у птиц.

Было видно, что путь биосинтеза, который приводит к выработке пигмента (например, желтого), не зависит от другого цвета (например, синего).

Как по способу проявления желтого цвета, так и синего, которые не зависят друг от друга, генные взаимодействия эпистатичны для каждого цвета.

Однако, если мы рассмотрим цвет шерсти птицы в целом, вклад желтого цвета не зависит от вклада синего. Поэтому проявление одного цвета не является эпистатическим над другим.

Кроме того, существуют другие гены, которые определяют структуру, в которой цвета кожи, волос и перьев появляются (или не появляются). Тем не менее, цветные символы и цветной рисунок дополняют друг друга в цвете, показанном индивидуумом..

С другой стороны, в окрашивании кожи у человека участвует не менее двенадцати различных генов. Тогда легко понять, как люди сильно различаются по цвету, если добавить, кроме того, другие негенетические факторы. Например, солнечные лучи (или искусственные источники «загара»), наличие витамина D и т. Д..

Дополнительные гены

Есть случаи, когда действие гена позволяет в большей степени наблюдать проявление характера. Возможно даже, что нет гена, определяющего биологическую характеристику, которая на самом деле является суммой многих независимых действий.

Например, рост, производство молока, производство семян и т. Д. Многие виды деятельности, функции или возможности складываются, чтобы обеспечить такие фенотипы.

Обычно говорят, что эти фенотипы являются частями, которые объясняют проявление целого, которое отражает работоспособность человека, родословную, расу животных, сорт растений и т. Д..

Действие дополнительных генов также подразумевает существование ряда фенотипов, почти всегда определяемых нормальным распределением. Иногда очень трудно отделить или выделить дополнительный эффект дополнительного гена в сложных фенотипах.

Некоторые примеры дополнительных генов

Было показано, что действие и реакция на определенные лекарства, например, зависит от активности многих различных генов..

Как правило, эти гены также имеют много аллелей в популяции, поэтому разнообразие ответов увеличивается. Аналогичный случай имеет место в других случаях, когда человек набирает вес, потребляя ту же пищу, по сравнению с которой другой не испытывает значительных изменений..

Наконец, следует добавить, что помимо аддитивных эффектов, которые присутствуют у одних генов, есть и такие, которые подавляют проявление других.

В этих случаях ген, не связанный с проявлением другого, может привести к инактивации первого путем генетических и эпигенетических взаимодействий..

ссылки

1. Delmore, K.E., Toews, D.P., Germain, R.R., Owens, G.L., Irwin, D.E. (2016) Генетика сезонной миграции и окраски оперения. Текущая биология, 26: 2167-2173.
2. Дадбридж, Ф. (2016) Полигенная эпидемиология. Генетическая эпидемиология, 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) Оттенки сложности: новые взгляды на эволюцию и генетическую архитектуру кожи человека. Американский журнал физической антропологии, doi: 10.1002 / ajpa.23737.
4. Маурер М.Дж., Сутарджа Л., Пинель Д., Бауэр С., Мюльбауэр А.Л., Эймс Т.Д., Скеркер Д.М., Аркин А.П. (2017) Метаболическая инженерия комплекса, определяемая количественными признаками локусов (QTL) Черта. ACS Synthetic Biology, 6: 566-581.
5. Сасаки, А., Асикари, М., Уэгучи-Танака, М., Ито, Х., Нисимура, А., Свапан, Д..,
6. Томита, М., Исии, К. (2017) Генетическая характеристика аллеля полуварфы SD1 полученный из японского сорта риса и минимальные требования для выявления его однонуклеотидного полиморфизма с помощью секвенирования целого генома miSeq. BioMed Research International.