ЧТО ТАКОЕ МНОГОФАКТОРНОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ? (С ПРИМЕРАМИ) - БИОЛОГИЯ - 2024

Многофакторное наследование относится к проявлению символов генетической основа зависит от действия множества факторов. То есть анализируемый признак имеет генетическую основу.

Однако его фенотипическое проявление зависит не только от гена (или генов), который его определяет, но и от других участвующих элементов. Очевидно, что наиболее важным негенетическим фактором является то, что мы все вместе называем «окружающая среда».

Компоненты окружающей среды

Среди компонентов окружающей среды, которые больше всего влияют на генетические характеристики человека, являются доступность и качество питательных веществ. У животных мы называем этот фактор диетой.

Этот фактор настолько важен, что для многих «мы - то, что мы едим». Действительно, то, что мы едим, дает нам не только источники углерода, энергии и биохимические строительные блоки.

То, что мы едим, также предоставляет нам элементы для правильного функционирования наших ферментов, клеток, тканей и органов, а также для экспрессии многих наших генов.

Есть и другие факторы, которые определяют время, режим, место (тип клетки), величину и характеристики экспрессии генов. Среди них мы находим гены, которые напрямую не кодируют характер, отцовский или материнский отпечаток, уровни гормональной экспрессии и другие.

Еще один биотический детерминант окружающей среды, который следует учитывать, - это микробиом нашего организма, а также патогены, вызывающие болезни. Наконец, механизмы эпигенетического контроля - это другие факторы, контролирующие проявление наследственных признаков.

Все ли у живых существ имеет генетическую основу?

Мы могли бы начать с того, что все наследуемое имеет генетическую основу. Однако не все, что мы наблюдаем как проявление существования и истории организма, является наследственным.

Другими словами, если конкретный признак в живом организме может быть связан с мутацией, этот признак имеет генетическую основу. Фактически, сама основа определения гена - это мутация.

Следовательно, с точки зрения генетики, наследуемо только то, что может мутировать и передаваться от одного поколения к другому.

С другой стороны, также возможно, что наблюдают проявление взаимодействия организма с окружающей средой и что эта характеристика не передается по наследству или что это так только для ограниченного числа поколений.

Основа этого явления лучше объясняется эпигенетикой, чем генетикой, поскольку это не обязательно подразумевает мутацию.

Наконец, чтобы объяснить мир, мы зависим от наших собственных определений. Что касается рассматриваемого вопроса, мы иногда называем характер условием или состоянием, которое является продуктом участия множества различных элементов.

То есть продукт многофакторного наследования или взаимодействия определенного генотипа с конкретной средой или в данный момент времени. Чтобы объяснить и количественно оценить эти факторы, у генетика есть инструменты для изучения того, что в генетике называется наследуемостью.

Примеры многофакторного наследования

Большинство черт имеют множественную генетическую основу. Кроме того, на экспрессию большинства генов влияют многие факторы.

Среди персонажей, которые, как мы знаем, проявляют многофакторный режим наследования, есть те, которые определяют глобальные характеристики индивида. К ним относятся, помимо прочего, метаболизм, рост, вес, цвет, интеллект и окраска.

Некоторые другие проявляются в виде определенного поведения или определенных заболеваний у людей, включая ожирение, ишемическую болезнь сердца и т. Д.

В следующих абзацах мы приводим только два примера многофакторных признаков наследования у растений и млекопитающих.

Цвет лепестков у цветков некоторых растений

У многих растений образование пигментов происходит аналогичным общим путем. То есть пигмент образуется в результате ряда биохимических стадий, общих для многих видов.

Однако проявление цвета может варьироваться в зависимости от вида. Это указывает на то, что гены, определяющие внешний вид пигмента, не единственные, необходимые для проявления цвета. В противном случае все цветы имели бы одинаковый цвет на всех растениях.

Для того, чтобы цвет проявился у одних цветов, необходимо участие других факторов. Некоторые из них являются генетическими, а другие нет. Среди негенетических факторов - pH среды, в которой растет растение, а также доступность определенных минеральных элементов для его питания.

С другой стороны, есть и другие гены, которые не имеют ничего общего с генерацией пигмента, которые могут определять появление цвета. Например, генов, которые кодируют или участвуют в контроле внутриклеточного pH.

В одном из них pH вакуоли эпидермальных клеток контролируется обменником Na ⁺ / H ⁺ . Одна из мутаций гена этого обменника определяет его полное отсутствие в вакуолях мутантных растений.

У растения, известного как ипомея, например, при pH 6,6 (вакуоль) цветок светло-фиолетовый. Однако при pH 7,7 цветок пурпурный.

Производство молока у млекопитающих

Молоко - это биологическая жидкость, вырабатываемая самками млекопитающих. Грудное молоко полезно и необходимо для поддержки питания молодых.

Он также обеспечивает их первую линию иммунной защиты перед развитием собственной иммунной системы. Из всех биологических жидкостей он, пожалуй, самый сложный.

Он содержит белки, жиры, сахара, антитела и малые интерферирующие РНК, а также другие биохимические компоненты. Молоко вырабатывается специализированными железами, подлежащими гормональному контролю.

Множество систем и условий, определяющих производство молока, требует, чтобы в этом процессе участвовало множество генов с разными функциями. То есть нет гена для производства молока.

Однако возможно, что ген с плейотропным эффектом может определять абсолютную неспособность сделать это. Однако в нормальных условиях производство молока полигенное и многофакторное.

Он контролируется многими генами и зависит от возраста, здоровья и питания человека. Температура, доступность воды и минералов влияют на это, и это контролируется как генетическими, так и эпигенетическими факторами.

Недавние исследования показывают, что в производстве коровьего молока у крупного рогатого скота голштинской породы задействовано не менее 83 различных биологических процессов.

В них более 270 различных генов работают вместе, чтобы создать продукт, с коммерческой точки зрения, подходящий для употребления в пищу человеком.

Ссылки

1. Glazier, AM, Nadeau, J./, Aitman, TJ (2002) Поиск генов, лежащих в основе сложных признаков. Science, 298: 2345-2349.
2. Морита, Ю., Хосино, А. (2018) Последние достижения в изменении цвета цветов и узоре японской ипомеи и петунии. Селекция, 68: 128-138.
3. Со, М., Ли, Х.-Дж., Ким, К., Каэтано-Аноллес, К., Дж. Чжон, Дж.Й., Пак, С., О, Ю.К., Чо, С., Ким, Х. (2016 ) Характеристика генов, связанных с продуктивностью молока у голштинской породы, с использованием RNA-seq. Азиатско-Австралазийский журнал наук о животных, Doi: dx.doi.org/10.5713/ajas.15.0525
4. Маллинз, Н., Льюис. М. (2017) Генетика депрессии: наконец прогресс. Текущие отчеты психиатрии, DOI: 10.1007 / s11920-017-0803-9.
5. Сандовал-Мотта, С., Алдана, М., Мартинес-Ромеро, Э., Франк, А. (2017) Микробиом человека и проблема отсутствующей наследственности. Границы генетики, DOI: 10.3389 / fgene.2017.00080. eCollection 2017.