Wat is polygene overerving? (met voorbeelden)



de polygene overerving is de overdracht van personages waarvan de manifestatie afhankelijk is van meerdere genen. Bij monogene overerving manifesteert een karakter zich uit de expressie van een enkel gen; in de digénica, twee. Bij polygene overerving praten we meestal over de deelname van twee, zo niet drie of meer genen.

Eigenlijk zijn er maar heel weinig karakters die afhankelijk zijn van de manifestatie van slechts één gen of twee genen. De eenvoud van de analyse van personages die afhankelijk zijn van een paar genen, heeft echter het werk van Mendel enorm geholpen.

Latere studies van andere onderzoekers onthulden dat biologische overerving over het algemeen wat complexer is dan dat.

Wanneer we spreken over de erfenis van een personage dat afhankelijk is van verschillende genen, zeggen we dat ze met elkaar omgaan om een ​​dergelijk karakter te verlenen. In deze interacties vullen of vullen deze genen aan.

Eén gen kan een deel van het werk uitvoeren, terwijl anderen een ander uitvoeren. De set van zijn acties wordt uiteindelijk waargenomen in het karakter van wiens manifestatie ze deelnemen.

In andere erfenissen draagt ​​elk gen met een soortgelijke functie een beetje bij aan de uiteindelijke manifestatie van het personage. In deze klasse van polygene overervingen wordt altijd een additief effect waargenomen. Bovendien is de variatie in de manifestatie van het personage continu, niet discreet.

Ten slotte bepaalt de afwezigheid van expressie van een aanvullend gen niet noodzakelijkerwijs een fenotypeverlies als gevolg van afwezigheid, gebrek of nietigheid.

index

  • 1 Voorbeelden van polygene karakters
    • 1.1 Hoogte
    • 1.2 Dierlijk bont
    • 1.3 Ziekten
  • 2 complementaire genen
    • 2.1 Epistatische interacties
    • 2.2 Niet-epistatische interacties tussen complementaire genen
  • 3 Aanvullende genen
    • 3.1 Enkele voorbeelden van aanvullende genen
  • 4 Referenties

Voorbeelden van polygene karakters

In de eenvoudigste manifestatiekarakters is het fenotype alles of niets. Dat wil zeggen, het presenteert of niet zo'n activiteit, kenmerk of kenmerk. In andere gevallen zijn er twee alternatieven: groen of geel, bijvoorbeeld.

hoogte

Maar er zijn andere personages die zich op een bredere manier manifesteren. Bijvoorbeeld de lengte. Natuurlijk hebben we allemaal een gestalte. Afhankelijk daarvan zijn we op een bepaalde manier ingedeeld: hoog of laag.

Maar als we een populatie goed analyseren, zullen we ons realiseren dat er een zeer breed bereik aan hoogten is - met extremen aan beide zijden van een normale verdeling. De hoogte hangt af van de manifestatie van veel verschillende genen.

Het hangt ook van andere factoren af ​​en daarom is hoogte een geval van polygenische en multifactoriële overerving. Omdat veel genen kunnen worden gemeten en betrokken, worden de krachtige tools van kwantitatieve genetica gebruikt voor analyse. Vooral in de analyse van kwantitatieve trait loci (QTL, voor het acroniem in het Engels).

Bont van dieren

Andere karakters die in het algemeen polygeen zijn, omvatten de manifestatie van pelskleur bij sommige dieren, of de vorm van het fruit in planten.

In het algemeen kan van elk personage waarvan de manifestatie een reeks continue variatie in de populatie vertoont, polygenische overerving worden vermoed.

ziekten

In de geneeskunde is de studie van de genetische basis van ziekten erg belangrijk om ze te begrijpen en manieren te vinden om ze te verlichten. In polygene epidemiologie proberen we bijvoorbeeld te bepalen hoeveel verschillende genen bijdragen aan de manifestatie van een ziekte.

Hieruit kunnen strategieën worden voorgesteld om elk gen te detecteren, of om de tekortkoming van een of meer van hen te behandelen.

Sommige ziekten van polygene overerving bij de mens omvatten astma, schizofrenie, een aantal auto-immuunziekten, diabetes, hoge bloeddruk, bipolaire stoornis, depressie, huidskleur, etc..

Complementaire genen

De ervaring en het bewijsmateriaal dat door de jaren heen is verzameld, wijzen erop dat veel genen betrokken zijn bij de manifestatie van karakters met meerdere fenotypen..

In het geval van complementaire gen-interacties tussen allelen van genen van verschillende loci, kunnen deze epistatisch of niet-epistatisch zijn.

Epistatische interacties

Bij epistatische interacties maskeert de expressie van het allel van een gen van de ene locus de expressie van een ander van een andere locus. Het is de meest voorkomende interactie tussen verschillende genen die coderen voor hetzelfde personage.

Het is bijvoorbeeld mogelijk dat een personage zich manifesteert, maar dat dit afhangt van twee genen (Een/naar en B/b). Dit betekent dat om het karakter te manifesteren, de producten van de genen moeten deelnemen Een en B.

Dit staat bekend als dubbele dominante epistasie. In een geval van recessieve epistasie van naar op B, integendeel, het gebrek aan manifestatie van de eigenschap gecodeerd door Een vermijd de uitdrukking van B. Er zijn veel verschillende gevallen van epistasie.

Niet-epistatische interacties tussen complementaire genen

Afhankelijk van hoe ze zijn gedefinieerd, zijn er andere interacties tussen complementaire genen die niet epistatisch zijn. Neem bijvoorbeeld de definitie van verenkleed bij vogels.

Gebleken is dat de biosyntheseroute die leidt tot de productie van een pigment (bijvoorbeeld geel), onafhankelijk van de andere kleur (bijvoorbeeld blauw).

Zowel in de manier van de manifestatie van de gele kleur als van de blauwe, die onafhankelijk van elkaar zijn, zijn de gen-interacties epistatisch voor elke kleur.

Als we echter de kleur van de vacht van de vogel als geheel beschouwen, is de bijdrage van de gele kleur onafhankelijk van de bijdrage van blauw. Daarom is de manifestatie van één kleur niet epistatisch over de andere.

Daarnaast zijn er andere genen die het patroon bepalen waarin de kleuren van huid, haar en veren verschijnen (of niet verschijnen). De kleurtekens en het kleurenpatroon vullen elkaar echter aan in de kleur die door het individu wordt weergegeven.

Aan de andere kant betrof huidverkleuring bij mensen ten minste twaalf verschillende genen. Het is gemakkelijk te begrijpen hoe mensen zoveel van kleur variëren als we daarnaast andere niet-genetische factoren toevoegen. Bijvoorbeeld blootstelling aan de zon (of kunstmatige bronnen van "bruin worden"), beschikbaarheid van vitamine D, enz..

Aanvullende genen

Er zijn gevallen waarin de actie van een gen het mogelijk maakt dat de manifestatie van een karakter in grotere mate wordt waargenomen. Het is zelfs mogelijk dat er geen gen is om een ​​biologisch kenmerk te definiëren dat eigenlijk de som is van vele onafhankelijke activiteiten.

Bijvoorbeeld hoogte, melkproductie, zaadproductie, etc. Veel activiteiten, functies of capaciteiten tellen op voor het verschaffen van dergelijke fenotypen.

Deze fenotypes zijn over het algemeen gezegd dat de partijen realiseren van de manifestatie van een geheel dat de prestaties van een individu, een geslacht weerspiegelt, ras een dier, een kwekersrecht, etc..

De werking van aanvullende genen impliceert ook het bestaan ​​van een reeks fenotypen die bijna altijd worden gedefinieerd door een normale verdeling. Soms is het erg moeilijk om het complementaire effect van het aanvullende gen in complexe fenotypen te scheiden of te onderscheiden.

Enkele voorbeelden van aanvullende genen

Het is aangetoond dat de werking en reactie op bepaalde geneesmiddelen bijvoorbeeld afhangt van de activiteit van veel verschillende genen.

Over het algemeen hebben deze genen ook veel allelen in de populatie, waardoor de diversiteit aan reacties toeneemt. Een soortgelijk geval doet zich voor in andere gevallen waarin een persoon aankomt door hetzelfde voedsel te consumeren waartegen een ander geen significante veranderingen ondergaat.

Ten slotte moet worden toegevoegd dat naast de additieve effecten die sommige genen hebben, er ook zijn die de manifestatie van anderen onderdrukken..

In deze gevallen kan een gen dat niet gerelateerd is aan de manifestatie van een ander gen leiden tot de inactivatie van het eerste door genetische en epigenetische interacties.

referenties

  1. Delmore, K. E., Toews, D. P., Germain, R. R., Owens, G. L., Irwin, D. E. (2016) De genetica van seizoenmigratie en veren kleur. Current Biology, 26: 2167-2173.
  2. Dudbridge, F. (2016) Polygene epidemiologie. Genetic Epidemiology, 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) Tinten van complexiteit: nieuwe perspectieven op de evolutie en genetische architectuur van de menselijke huid. American Journal of Physical Anthropology, doi: 10.1002 / ajpa.23737.
  4. Maurer MJ, Sutardja, L., Pinel, D., Bauer, S., Muehlbauer, AL, Ames, TD, Skerker, JM, Arkin, AP (2017) quantitative trait loci (QTL) -guided metabole constructie van een complex Trait. ACS Synthetic Biology, 6: 566-581.
  5. Sasaki, A., Ashikari, M., Ueguchi-Tanaka, M., Itoh, H., Nishimura, A., Swapan, D.,
  6. Tomita, M., Ishii, K. (2017) Genetische prestaties van het semidurving-allel SD1 afgeleid van een Japanse rijstcultivar en minimale vereisten om zijn single-nucleotide polymorfisme te detecteren door miSeq whole-genome Ssequencing. BioMed Research International.