Co to jest dziedziczenie wieloczynnikowe? (z przykładami)

The dziedziczenie wieloczynnikowe odnosi się do manifestacji postaci genetycznych, które zależą od działania wielu czynników. Oznacza to, że analizowana postać ma podłoże genetyczne.

Jednak jego manifestacja fenotypowa zależy nie tylko od genu (lub genów), które go definiują, ale także od innych elementów uczestniczących. Oczywiście niegenetyczny czynnik o większej wadze jest tym, co zbiorowo nazywamy „środowiskiem”.

Indeks

• 1 Komponenty środowiskowe
• 2 Czy wszystko ma podłoże genetyczne w żywych istotach?
• 3 Przykłady dziedziczenia wieloczynnikowego
  • 3.1 Kolor płatków na kwiatach niektórych roślin
  • 3.2 Produkcja mleka u ssaków
• 4 odniesienia

Komponenty środowiskowe

Wśród komponentów środowiskowych, które najbardziej wpływają na wydajność genetyczną osobnika, jest dostępność i jakość składników odżywczych. U zwierząt nazywamy ten czynnik dietą.

Tak ważny jest ten czynnik, że dla wielu „jesteśmy tym, co jemy”. W efekcie to, co jemy, zapewnia nie tylko źródła węgla, energię i biochemiczne elementy składowe.

To, co jemy, dostarcza również elementów do prawidłowego funkcjonowania naszych enzymów, komórek, tkanek i narządów oraz do ekspresji wielu naszych genów.

Istnieją inne czynniki, które określają moment, tryb, miejsce (typ komórki), wielkość i cechy ekspresji genów. Wśród nich znajdziemy geny, które nie kodują bezpośrednio postaci, odcisku ojcowskiego lub matczynego, poziomu ekspresji hormonalnej i innych.

Innym czynnikiem decydującym o biotycznym środowisku jest rozważany przez nasz mikrobiom, a także czynniki chorobotwórcze, które sprawiają, że jesteśmy chorzy. Wreszcie, mechanizmy kontroli epigenetycznej są innymi czynnikami, które kontrolują manifestację dziedzicznych postaci.

Czy wszystko ma podłoże genetyczne w żywych istotach?

Możemy zacząć od stwierdzenia, że ​​wszystko, co jest dziedziczne, ma podłoże genetyczne. Jednak nie wszystko, co obserwujemy jako przejaw istnienia i historii organizmu, jest dziedziczne.

Innymi słowy, jeśli dana cecha żywego organizmu może być związana z mutacją, cecha ta ma podłoże genetyczne. W rzeczywistości podstawą definicji samego genu jest mutacja.

Dlatego z punktu widzenia genetyki tylko to, co można zmutować i przekazać z pokolenia na pokolenie, jest dziedziczne..

Z drugiej strony możliwe jest również, że obserwuje się manifestację interakcji organizmu ze środowiskiem i że ta cecha nie jest dziedziczna lub że jest tylko dla ograniczonej liczby pokoleń.

Podstawę tego zjawiska lepiej wyjaśnia epigenetyka niż genetyka, ponieważ niekoniecznie oznacza mutację.

Wreszcie, zależy nam na własnych definicjach, aby wyjaśnić świat. W tym punkcie czasami nazywamy stan lub stan, który jest wynikiem udziału wielu różnych elementów.

To jest produkt wieloczynnikowego dziedziczenia lub interakcji określonego genotypu z określonym środowiskiem lub w określonym czasie. Aby wyjaśnić i określić ilościowo te czynniki, genetyk ma narzędzia do badania tego, co jest znane w genetyce jako dziedziczność.

Przykłady dziedziczenia wieloczynnikowego

Większość postaci ma wiele podstaw genetycznych. Ponadto na ekspresję większości każdego z genów wpływa wiele czynników.

Wśród postaci, które znamy, wielowymiarowy sposób dziedziczenia to te, które definiują globalne cechy jednostki. Należą do nich między innymi metabolizm, wzrost, waga, kolor i wzory kolorów i inteligencji.

Niektóre inne przejawiają się jako pewne zachowania lub pewne choroby u ludzi, które obejmują otyłość, chorobę niedokrwienną serca itp..

W poniższych akapitach przedstawiamy tylko dwa przykłady postaci wieloczynnikowego dziedziczenia u roślin i ssaków.

Kolor płatków na kwiatach niektórych roślin

W wielu zakładach wytwarzanie pigmentów jest podobne. Oznacza to, że pigment jest wytwarzany przez szereg kroków biochemicznych, które są wspólne dla wielu gatunków.

Jednak manifestacja koloru może się różnić w zależności od gatunku. Wskazuje to, że geny określające wygląd pigmentu nie są jedynymi niezbędnymi do manifestacji koloru. W przeciwnym razie wszystkie kwiaty miałyby taki sam kolor na wszystkich roślinach.

Aby kolor pojawił się w niektórych kwiatach, konieczny jest udział innych czynników. Niektóre są genetyczne, a inne nie. Wśród czynników niegenetycznych jest pH środowiska, w którym roślina rośnie, a także dostępność niektórych składników mineralnych do jej odżywiania.

Z drugiej strony istnieją inne geny, które nie mają nic wspólnego z generowaniem pigmentu, które mogą określać wygląd koloru. Na przykład geny, które kodują lub uczestniczą w kontroli wewnątrzkomórkowego pH.

W jednym z nich pH wakuoli komórek naskórka jest kontrolowane przez wymiennik Na⁺/ H⁺. Jedna z mutacji genu tego wymiennika określa jego absolutną nieobecność w wakuolach zmutowanych roślin.

Na przykład w roślinie znanej jako poranna sława przy pH 6,6 (wakuola) kwiat jest jasnofioletowy. Jednak przy pH 7,7 kwiat jest purpurowy.

Produkcja mleka u ssaków

Mleko jest płynem biologicznym produkowanym przez samice ssaków. Mleko matki jest użyteczne i niezbędne do wspomagania żywienia potomstwa.

Zapewnia także pierwszą linię obrony immunologicznej przed rozwojem własnego układu odpornościowego. Ze wszystkich płynów biologicznych jest chyba najbardziej złożony ze wszystkich.

Zawiera białka, tłuszcze, cukry, przeciwciała i małe interferujące RNA, wśród innych składników biochemicznych. Mleko produkowane jest przez wyspecjalizowane gruczoły poddane kontroli hormonalnej.

Mnogość systemów i warunków, które określają produkcję mleka, wymaga udziału wielu genów różnych funkcji w tym procesie. Oznacza to, że nie ma genu do produkcji mleka.

Możliwe jest jednak, że gen z efektem plejotropowym może określić bezwzględną niezdolność do tego. Jednak w normalnych warunkach produkcja mleka jest wielogenowa i wieloczynnikowa.

Jest kontrolowany przez wiele genów i zależy od wieku, zdrowia i odżywiania. Bierze w nim udział temperatura, dostępność wody i minerałów i jest ona kontrolowana zarówno przez czynniki genetyczne, jak i epigenetyczne.

Ostatnie analizy wskazują, że żaden z 83 różnych procesów biologicznych nie bierze udziału w produkcji mleka szczepionkowego u bydła holsztyńskiego.

W nich ponad 270 różnych genów działa razem, dostarczając produkt, z komercyjnego punktu widzenia, odpowiedni do spożycia przez ludzi.

Referencje

1. Glazier, A.M., Nadeau, J ... /, Aitman, T.J. (2002) Znajdowanie genów, które leżą u podstaw złożonych cech. Science, 298: 2345-2349.
2. Morita, Y., Hoshino, A. (2018) Ostatnie postępy w zmienianiu kolorów kwiatów i modelowaniu japońskiej sławy i petunii. Breeding Science, 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 ) Charakteryzowanie genów związanych z produkcją mleka w Holsztynie przy użyciu sekwencji RNA. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, Doi: dx.doi.org/10.5713/ajas.15.0525
4. Mullins, N., Lewis. M. (2017) Genetyka depresji: w końcu postęp. Aktualne raporty psychiaty, doi: 10.1007 / s11920-017-0803-9.
5. Sandoval-Motta, S., Aldana, M., Martinez-Romero, E., Frank, A. (2017) Ludzki mikrobiom i brakujący problem dziedziczności. Frontiers in Genetics, doi: 10.3389 / fgene.2017.00080. eCollection 2017.