CO TO JEST DZIEDZICZENIE WIELOCZYNNIKOWE? (Z PRZYKŁADAMI) - BIOLOGIA - 2025

Wieloczynnikowa spadku odnosi się do pojawienia znaków genetyczne podstawy zależy od działania wielu czynników. Oznacza to, że analizowana postać ma podstawę genetyczną.

Jednak jego fenotypowa manifestacja zależy nie tylko od genu (lub genów), które go definiują, ale od innych uczestniczących elementów. Oczywiście najważniejszym czynnikiem niegenetycznym jest to, co wspólnie nazywamy „środowiskiem”.

Składniki środowiska

Wśród składników środowiska, które najbardziej wpływają na sprawność genetyczną osobnika, są dostępność i jakość składników odżywczych. U zwierząt nazywamy to dietą czynnikową.

Ten czynnik jest na tyle ważny, że dla wielu „jesteśmy tym, co jemy”. Rzeczywiście, to, co jemy, dostarcza nam nie tylko źródeł węgla, energii i biochemicznych cegiełek.

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

Istnieją inne czynniki, które określają czas, tryb, miejsce (typ komórki), wielkość i charakterystykę ekspresji genów. Wśród nich znajdziemy geny, które nie kodują bezpośrednio postaci, odcisku ojca lub matki, poziomu ekspresji hormonalnej i innych.

Innym biotycznym wyznacznikiem środowiska, które należy wziąć pod uwagę, jest nasz mikrobiom, a także patogeny, które powodują choroby. Wreszcie, epigenetyczne mechanizmy kontrolne to inne czynniki kontrolujące przejawianie się cech dziedzicznych.

Czy w istotach żywych wszystko ma podłoże genetyczne?

Moglibyśmy 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 powiązana z mutacją, cecha ta ma podłoże genetyczne. W rzeczywistości podstawą definicji genu jest mutacja.

Dlatego z punktu widzenia genetyki dziedziczne jest tylko to, co może mutować i być przekazywane z jednego pokolenia na drugie.

Z drugiej strony możliwe jest również, że obserwuje się przejaw interakcji organizmu ze środowiskiem i cecha ta nie jest dziedziczna lub występuje tylko przez ograniczoną liczbę pokoleń.

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

Wreszcie, aby wyjaśnić świat, polegamy na naszych własnych definicjach. W omawianym punkcie niekiedy postać nazywamy stanem lub stanem, który jest produktem udziału wielu różnych elementów.

Oznacza to, że jest to 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 w genetyce jest znane jako dziedziczność.

Przykłady dziedziczenia wieloczynnikowego

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

Wśród postaci, które znamy, wykazujących wieloczynnikowy tryb dziedziczenia, są te, które określają globalne cechy jednostki. Obejmują one między innymi metabolizm, wzrost, wagę, kolor oraz inteligencję i wzorce ubarwienia.

Niektóre inne przejawiają się jako pewne zachowania lub pewne choroby u ludzi, takie jak otyłość, choroba niedokrwienna serca itp.

W kolejnych akapitach podajemy tylko dwa przykłady wieloczynnikowych cech dziedziczenia u roślin i ssaków.

Kolor płatków kwiatów niektórych roślin

W wielu roślinach wytwarzanie pigmentów przebiega podobnie. Oznacza to, że pigment jest wytwarzany w szeregu etapów biochemicznych, które są wspólne dla wielu gatunków.

Jednak manifestacja koloru może się różnić w zależności od gatunku. Oznacza to, że geny, które decydują o wyglądzie pigmentu, nie są jedynymi niezbędnymi do przejawiania się koloru. W przeciwnym razie wszystkie kwiaty miałyby ten sam kolor we wszystkich roślinach.

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

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

W jednym z nich pH wakuoli komórek naskórka jest kontrolowane przez wymiennik Na ⁺ / H ⁺ . Jedna z mutacji genu dla tego wymieniacza determinuje jego absolutny brak w wakuolach zmutowanych roślin.

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

Produkcja mleka u ssaków

Mleko to płyn biologiczny wytwarzany przez samice ssaków. Mleko matki jest przydatne i niezbędne do wspomagania żywienia młodych.

Zapewnia również pierwszą linię obrony immunologicznej przed rozwinięciem własnego układu odpornościowego. Ze wszystkich płynów biologicznych jest prawdopodobnie najbardziej złożonym ze wszystkich.

Zawiera między innymi białka, tłuszcze, cukry, przeciwciała i małe interferujące RNA. Mleko wytwarzane jest przez wyspecjalizowane gruczoły podlegające kontroli hormonalnej.

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

Jest jednak możliwe, że gen o działaniu plejotropowym może decydować o całkowitej niezdolności do tego. Jednak w normalnych warunkach produkcja mleka jest wielogenowa i wieloczynnikowa.

Jest kontrolowany przez wiele genów i zależy od wieku, stanu zdrowia i odżywiania jednostki. Interweniuje w niej temperatura, dostępność wody i minerałów, kontrolowana zarówno przez czynniki genetyczne, jak i epigenetyczne.

Najnowsze analizy wskazują, że w produkcji mleka krowiego u bydła rasy holsztyńskiej biorą udział nie mniej niż 83 różne procesy biologiczne.

W nich ponad 270 różnych genów współpracuje ze sobą, aby zapewnić produkt, z komercyjnego punktu widzenia, nadający się do spożycia przez ludzi.

Bibliografia

1. Glazier, AM, Nadeau, J. ./, Aitman, TJ (2002) Finding geny, które leżą u podstaw złożonych cech. Science, 298: 2345-2349.
2. Morita, Y., Hoshino, A. (2018) Ostatnie postępy w zróżnicowaniu kolorów kwiatów i wzorach japońskiej powoju 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 u Holsztynu 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. Current Psychiaty Reports, doi: 10.1007 / s11920-017-0803-9.
5. Sandoval-Motta, S., Aldana, M., Martínez-Romero, E., Frank, A. (2017) The human microbiome and the missing heritability problem. Frontiers in Genetics, doi: 10.3389 / fgene.2017.00080. eCollection 2017.