ПОЛІГЕНІЯ: З ЧОГО ВОНА СКЛАДАЄТЬСЯ І ПРИКЛАДИ - БІОЛОГІЯ - 2025

Polygeny є шаблон спадкування , в якому множинні гени беруть участь у визначенні одного фенотипічного ознаки. У цих випадках важко відрізнити участь та ефект кожного гена окремо.

Цей спосіб успадкування застосовний до більшості складних рис, які ми спостерігаємо у фенотипі людини та інших тварин. У цих випадках успадкування не може бути вивчене з "спрощеної та дискретної" точки зору, описаної законами Менделя, оскільки ми маємо справу з багатофакторною модальністю.

Джерело: Лукашавранке

Протилежне поняттю полігенність - це плейотропія, де дія одного гена впливає на множинні характеристики. Це явище є загальним. Наприклад, існує алель, який при наявності в гомозиготному рецесивному стані викликає блакитні очі, світлу шкіру, розумову відсталість і стан, який називається фенілкетонурія.

Також термін полігенія не слід плутати з багатозначністю. Останнє походить від грецького коріння, яке дослівно перекладається як "кілька жінок чи дружин" і описує схему вибору шлюбу, коли самці копулюються з кількома самками. Поняття також стосується людських суспільств.

Що таке багатоженство?

Ми говоримо, що успадкування має полігенний тип, коли фенотипічна характеристика є результатом спільної дії декількох генів. Ген - це область генетичного матеріалу, що кодує функціональну одиницю, будь то білок або РНК.

Хоча можливо виявити один ген, який бере участь у певній ознаці, дуже ймовірно виявити "модифікуючий" вплив інших генів.

Дискретні та безперервні функції

Коли ми посилаємось на ознаки, які успадковуються за менделівськими пропорціями, ми говоримо, що вони мають дискретні або розривні характеристики, оскільки фенотипи не перетинаються, і ми можемо класифікувати їх на чітко визначені категорії. Класичний приклад - колір гороху: зелений або жовтий. Проміжних продуктів немає.

Однак є риси, які демонструють широкий спектр фенотипових виразів у вигляді деградованих рядів.

Як ми побачимо пізніше, одним з найбільш цитованих прикладів цієї схеми успадкування у людей є колір шкіри. Ми усвідомлюємо, що немає двох кольорів: чорного та білого - це було б стриманою особливістю. Існує кілька відтінків і варіацій кольорів, оскільки вони контролюються декількома генами.

Змінна виразність та неповна пенетрантність

Для деяких ознак особи з однаковим генотипом можуть мати різні фенотипи, навіть для ознак, контрольованих одним геном. Що стосується осіб, які мають певну генетичну патологію, кожен може мати унікальні симптоми - більш важкі або легші. Це змінна виразність.

З іншого боку, неповна пенетрантність стосується організмів з ідентичним генотипом, але які можуть або не можуть розвинути стан, пов'язаний із зазначеним генотипом. У разі генетичної патології у людей можуть бути симптоми або ніколи не розвиватися розлад.

Поясненням цих двох явищ є дія навколишнього середовища та вплив інших генів, які можуть придушити чи підкреслити ефект.

Екологічна дія

Зазвичай на фенотипічні характеристики впливають не лише гени - будь то один чи кілька. Вони також модифікуються середовищем, яке оточує організм, про який йде мова.

Існує концепція, яка називається "норма реакції", де єдиний генотип у взаємодії з навколишнім середовищем здатний генерувати різний спектр фенотипів. У цій ситуації кінцевий продукт (фенотип) буде результатом взаємодії генотипу з умовами навколишнього середовища.

Коли суцільна ознака потрапляє в категорію полігенних і на неї також впливають фактори навколишнього середовища, ця ознака називається багатофакторною - оскільки декілька факторів сприяють фенотипу.

Приклади

Колір очей у людини

Як правило, досить важко віднести ту чи іншу фенотипічну характеристику до одного гена.

Наприклад, коли ми оцінюємо пару, де у нього зелені очі, а у неї карі очі, ми намагаємось передбачити ймовірний колір очей потомства. Крім того, ми можемо спробувати застосувати менделівські концепції для вирішення цього питання.

Ми використовували б поняття домінантного та рецесивного генів у своєму передбаченні, і ми, безумовно, зробимо висновок, що дитина має велику ймовірність появи карих очей.

Наше передбачення може бути правильним. Однак наше міркування - це надмірне спрощення того, що відбувається в клітині, оскільки ця ознака має полігенну спадщину.

Хоча це може здатися складним, кожен алель (варіанти або форми, в яких може виникнути ген) на кожному локусі (фізичне розташування гена на хромосомі) слідує принципам Менделя. Однак, оскільки бере участь декілька генів, ми не можемо спостерігати характерні менделівські пропорції.

Варто згадати, що у людини є риси, які слідкують за традиційною менделівською спадщиною, наприклад, групи крові.

Колір шкіри у людини

Ми є свідками багатьох тонів шкіри, які демонструє наш вид. Одним з визначальних факторів кольору шкіри є кількість меланіну. Меланін - це пігмент, який виробляється клітинами шкіри. Основна його функція - захисна.

Виробництво меланіну залежить від різних локусів, а деякі вже були визначені. Кожен локус може мати щонайменше два кодомінантні алелі. Таким чином, буде задіяно кілька локусів і алелей, тому існуватиме численні способи комбінування алелей, що впливають на колір шкіри.

Якщо людина успадковує 11 алелів, які кодують максимальну пігментацію, і лише один, який кодує низьке вироблення меланіну, їх шкіра буде досить темною. Аналогічно, людина, яка успадковує більшість алелей, пов'язаних із низьким вмістом меланіну, матиме досить яскравий колір.

Це відбувається тому, що ця полігенна система надає адитивну дію на генні продукти, що беруть участь у спадковості. Кожен алель, який кодує низьке вироблення меланіну, сприятиме вдосконаленню шкіри.

Крім того, було продемонстровано добре збережений ген з двома алелями, які пропорційно сприяють пігментації.

Список літератури

1. Бахман, К. (1978). Біологія для лікарів: основні поняття для шкіл медицини, фармації та біології. Я перевернувся.
2. Barsh, GS (2003). Що контролює зміну кольору шкіри людини ?. PLoS біологія, 1 (1), e27.
3. Cummings, MR, & Starr, C. (2003). Спадковість людини: принципи та проблеми. Томсон / Брукс / Коул.
4. Jurmain, R., Kilgore, L., Trevathan, W., & Bartelink, E. (2016). Основи фізичної антропології. Нельсон Освіта.
5. Лосос, JB (2013). Крінстонський путівник до еволюції. Прінстонський університетський прес.
6. Пірс, BA (2009). Генетика: концептуальний підхід. Panamerican Medical Ed.
7. Sturm, RA, Box, NF, & Ramsay, M. (1998). Генетика пігментації людини: різниця лише у глибині шкіри. Біоаналізи, 20 (9), 712-721.