Що таке багатофакторне успадкування? (з прикладами)



The багатофакторне успадкування воно відноситься до прояву генетичних ознак, які залежать від дії численних факторів. Тобто, аналізований персонаж має генетичну основу.

Однак його фенотипічне прояв залежить не тільки від гена (або генів), що його визначають, але і від інших учасників. Очевидно, що негенетичний чинник більшої ваги - це те, що ми колективно називаємо "середовищем".

Індекс

  • 1 Екологічні компоненти
  • 2 Чи все має генетичну основу у живих істотах?
  • 3 Приклади багатофакторного спадкування
    • 3.1 Колір пелюсток на квітах деяких рослин
    • 3.2 Виробництво молока у ссавців
  • 4 Посилання

Екологічні компоненти

Серед компонентів навколишнього середовища, які найбільше впливають на генетичну продуктивність особи, є наявність і якість поживних речовин. У тварин ми називаємо цей фактор дієтою.

Настільки важливий цей фактор, що для багатьох "ми є те, що ми їмо". По суті, те, що ми їмо, не тільки дає нам джерела вуглецю, енергетичні та біохімічні будівельні блоки.

Те, що ми їмо, також забезпечує елементи для нормального функціонування наших ферментів, клітин, тканин і органів, а також для експресії багатьох наших генів..

Існують і інші фактори, що визначають момент, режим, місце (тип клітин), величину і характеристики експресії генів. Серед них ми знаходимо гени, які не кодують безпосередньо характер, батьківський або материнський відбиток, рівні гормональної експресії та інші..

Іншим біотичним фактором, який визначає навколишнє середовище, є наша мікробіома, а також патогени, які роблять нас хворими. Нарешті, механізми епігенетичного контролю є іншими факторами, які контролюють прояв спадкових ознак.

Чи все має генетичну основу у живих істотах?

Ми могли б почати з того, що все, що є спадкоємним, має генетичну основу. Однак не все, що ми спостерігаємо як прояв існування та історії організму, є спадковим.

Іншими словами, якщо специфічна риса живого організму може бути пов'язана з мутацією, ця ознака має генетичну основу. Фактично в основі визначення самого гена лежить мутація.

Тому, з точки зору генетики, тільки те, що може бути мутованим і передане від одного покоління до іншого, є спадковим..

З іншого боку, також можливо, що спостерігається прояв взаємодії організму з навколишнім середовищем, і що ця характеристика не є спадковою, або що вона є лише для обмеженої кількості поколінь.

Основу цього явища краще пояснювати епігенетикою, ніж генетикою, оскільки вона не обов'язково означає мутацію.

Нарешті, ми залежить від власних визначень, щоб пояснити світ. Для точки, що розглядається, іноді ми називаємо стан або стан, що є продуктом участі багатьох різних елементів.

Тобто продукт багатофакторного успадкування або взаємодії конкретного генотипу з конкретним середовищем, або в даний момент часу. Щоб пояснити та кількісно оцінити ці фактори, генетик має інструменти для вивчення того, що відомо в генетиці як спадковість.

Приклади багатофакторного спадкування

Більшість персонажів мають множинні генетичні основи. Крім того, на експресію більшості кожного з генів впливає безліч факторів.

Серед знаків, які ми знаємо, можна побачити багатофакторний спосіб успадкування, який визначає глобальні характеристики особистості. До них відносяться, але не обмежуються ними, метаболізм, ріст, вага, колір і структури кольору і інтелекту.

Деякі інші проявляються як певна поведінка або певні хвороби у людей, які включають ожиріння, ішемічну хворобу серця тощо..

Наводимо в наступних пунктах лише два приклади символів багатофакторного успадкування у рослин і ссавців.

Колір пелюсток на квітах деяких рослин

У багатьох рослинах генерація пігментів є подібним способом. Тобто, пігмент виробляється серією біохімічних кроків, що є спільним для багатьох видів.

Прояв кольору, однак, може змінюватися в залежності від виду. Це вказує на те, що гени, що визначають зовнішній вигляд пігменту, не єдині, необхідні для прояву кольору. Інакше всі квіти мали б однаковий колір на всіх рослинах.

Для того, щоб колір проявлявся в деяких квітках, необхідна участь інших факторів. Деякі з них генетичні, інші - ні. Серед негенетичних факторів є рН середовища, в якому росте рослина, а також наявність певних мінеральних елементів для його харчування.

З іншого боку, є й інші гени, які не мають нічого спільного з генерацією пігменту, який може визначити зовнішній вигляд кольору. Наприклад, гени, які кодують або беруть участь у контролі внутрішньоклітинного рН.

В одному з них рН вакуолі епідермальних клітин контролюють за допомогою обмінника Na+/ H+. Одна з мутацій гена цього обмінника визначає його абсолютну відсутність у вакуолях мутантних рослин.

У рослині, відомої як ранкова слава, наприклад, при рН 6,6 (вакуолі) квітка світло-фіолетова. При рН 7,7, однак, квітка фіолетова.

Виробництво молока у ссавців

Молоко - це біологічна рідина, вироблена самок ссавців. Грудне молоко корисне і необхідне для підтримки харчування потомства.

Вона також є першою лінією імунної оборони, перш ніж розвивати власну імунну систему. З усіх біологічних рідин це, мабуть, найбільш складне з усіх.

Вона містить білки, жири, цукру, антитіла і малу інтерферуючу РНК серед інших біохімічних компонентів. Молоко виробляють спеціалізованими залозами, що підлягають гормональному контролю.

Безліч систем і умов, які визначають виробництво молока, вимагають, щоб у цьому процесі брали участь багато генів різних функцій. Тобто ген для виробництва молока відсутній.

Однак можливо, що ген з плейотропним ефектом може визначити абсолютну нездатність зробити це. Однак за нормальних умов виробництво молока є полігенним і багатофакторним.

Він контролюється багатьма генами і залежить від віку, здоров'я і харчування людини. У ній задіяні температура, наявність води та мінералів, і вона контролюється як генетичними, так і епігенетичними факторами.

Останні аналізи показують, що жоден мем з 83 різних біологічних процесів не бере участь у виробництві вакцинного молока в голштинській худобі.

У них більш ніж 270 різних генів діють спільно для забезпечення продукту, з комерційної точки зору, придатного для споживання людиною.

Список літератури

  1. Glazier, A.M., Nadeau, J ... /, Aitman, T.J. (2002) Пошук генів, які лежать в основі складних рис. Science, 298: 2345-2349.
  2. Morita, Y., Hoshino, A. (2018) Останні досягнення у зміні кольору квітки та візерунках японської ранкової слави та петунії. 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) Характеризують гени, пов'язані з виробництвом молока, у голштинах з використанням RNA-seq. Азіатсько-австралійський журнал тварин, Doi: dx.doi.org/10.5713/ajas.15.0525
  4. Mullins, Н., Lewis. М. (2017) Генетика депресії: прогрес нарешті. Поточні психіатричні звіти, doi: 10.1007 / s11920-017-0803-9.
  5. Сандовал-Мотта, С., Алдана, М., Мартинес-Ромеро, Е., Франк, А. (2017) Мікробіома людини і проблема відсутності спадковості. Кордони в генетиці, doi: 10.3389 / fgene.2017.00080. eCollection 2017.