Čo je multifaktoriálne dedičstvo? (s príkladmi)



multifaktoriálne dedičstvo odkazuje na prejav genetických znakov, ktoré závisia od pôsobenia viacerých faktorov. Analyzovaný charakter má teda genetický základ.

Jeho fenotypový prejav však závisí nielen od génu (alebo génov), ktorý ho definuje, ale aj od iných zúčastnených prvkov. Je zrejmé, že negenetický faktor väčšej váhy je to, čo spoločne nazývame "životné prostredie"..

index

  • 1 Environmentálne komponenty
  • 2 Má všetko živé genetické základy v živých bytostiach?
  • 3 Príklady multifaktoriálneho dedičstva
    • 3.1 Farba okvetných lístkov na kvetoch niektorých rastlín
    • 3.2 Produkcia mlieka u cicavcov
  • 4 Odkazy

Environmentálne zložky

Medzi zložkami životného prostredia, ktoré najviac ovplyvňujú genetické vlastnosti jedinca, patrí dostupnosť a kvalita živín. U zvierat tento faktor nazývame diétou.

Tak dôležitý je tento faktor, ktorý pre mnohých "sme to, čo jeme". V skutočnosti to, čo jeme nielen nám poskytuje zdroje uhlíka, energie a biochemických stavebných blokov.

To, čo jeme, tiež poskytuje prvky pre správne fungovanie našich enzýmov, buniek, tkanív a orgánov a pre expresiu mnohých našich génov..

Existujú aj iné faktory, ktoré určujú moment, režim, miesto (typ bunky), veľkosť a charakteristiky génovej expresie. Medzi nimi nájdeme gény, ktoré nie sú priamo kódované pre charakter, otcovský alebo materský odtlačok, hladiny hormonálneho prejavu a iné..

Ďalším biotickým určujúcim faktorom prostredia, ktorý treba zvážiť, je faktor mikrobiomu, ako aj patogénov, ktoré nás robia chorými. Nakoniec, mechanizmy epigenetickej kontroly sú ďalšie faktory, ktoré kontrolujú prejav dedičných znakov.

Má všetko genetický základ v živých bytostiach?

Začali by sme tým, že všetko, čo je dedičné, má genetický základ. Nie všetko, čo pozorujeme ako prejav existencie a histórie organizmu, je však dedičné.

Inými slovami, ak určitá vlastnosť v živom organizme môže súvisieť s mutáciou, tento znak má genetický základ. V skutočnosti je základom definície samotného génu mutácia.

Z hľadiska genetiky je teda dedičné len to, čo je možné mutovať a prenášať z jednej generácie na druhú..

Na druhej strane je tiež možné pozorovať prejav interakcie organizmu s prostredím a to, že táto vlastnosť nie je dedičná, alebo že je len na obmedzený počet generácií..

Základ tohto javu je lepšie vysvetlený epigenetikou ako genetikou, pretože nemusí nevyhnutne znamenať mutáciu.

Nakoniec sme závislí na našich vlastných definíciách, aby sme vysvetlili svet. Pre túto otázku niekedy nazývame stav alebo stav, ktorý je výsledkom účasti mnohých rôznych prvkov.

To je produkt multifaktoriálneho dedičstva alebo interakcie určitého genotypu so špecifickým prostredím alebo v danom čase. Na vysvetlenie a kvantifikáciu týchto faktorov má genetik nástroje na štúdium toho, čo je známe v genetike ako dedičnosť.

Príklady multifaktoriálneho dedičstva

Väčšina znakov má viacnásobný genetický základ. Okrem toho, expresia väčšiny každého z génov je ovplyvnená mnohými faktormi.

Medzi znakmi, o ktorých vieme, ukazujú multifaktoriálny spôsob dedenia sú tie, ktoré definujú globálne charakteristiky jednotlivca. Tieto zahŕňajú, ale nie sú obmedzené na metabolizmus, výšku, hmotnosť, farbu a vzory farby a inteligencie.

Niektoré iné sa prejavujú ako určité správanie alebo určité choroby u ľudí, medzi ktoré patrí obezita, ischemická choroba srdca atď..

V nasledujúcich odsekoch uvádzame len dva príklady znakov multifaktoriálneho dedičstva u rastlín a cicavcov.

Farba okvetných lístkov na kvety niektorých rastlín

V mnohých rastlinách je výroba pigmentov podobným spôsobom. To znamená, že pigment sa vyrába radom biochemických krokov, ktoré sú spoločné pre mnohé druhy.

Prejav farby sa však môže líšiť podľa druhu. To naznačuje, že gény, ktoré určujú vzhľad pigmentu, nie sú jediné potrebné na manifestáciu farby. V opačnom prípade by všetky kvety mali rovnakú farbu na všetkých rastlinách.

Pre farbu, ktorá sa prejavuje v niektorých kvetoch, je nevyhnutná účasť iných faktorov. Niektoré sú genetické a iné nie. Medzi negenetické faktory patrí pH prostredia, v ktorom rastlina rastie, ako aj dostupnosť určitých minerálnych prvkov pre jej výživu..

Na druhej strane existujú aj iné gény, ktoré nemajú nič spoločné s tvorbou pigmentu, ktorý môže určiť vzhľad farby. Napríklad gény, ktoré kódujú alebo sa podieľajú na kontrole intracelulárneho pH.

V jednom z nich je pH vakuoly epidermálnych buniek riadené Na výmenníkom+/ H+. Jedna z mutácií génu tohto výmenníka určuje jeho absolútnu neprítomnosť vo vakuolách mutantných rastlín.

V rastline známej ako sláva, napríklad pri pH 6,6 (vakuola) je kvet svetlo fialový. Pri pH 7,7 je však kvet fialový.

Produkcia mlieka u cicavcov

Mlieko je biologická tekutina produkovaná samicami cicavcov. Prsné mlieko je užitočné a nevyhnutné na podporu výživy potomstva.

Poskytuje tiež prvú líniu imunitnej ochrany pred rozvojom vlastného imunitného systému. Zo všetkých biologických tekutín je snáď najkomplexnejší zo všetkých.

Obsahuje proteíny, tuky, cukry, protilátky a malú interferujúcu RNA, medzi inými biochemickými zložkami. Mlieko je produkované špecializovanými žľazami podliehajúcimi hormonálnej kontrole.

Množstvo systémov a podmienok, ktoré určujú produkciu mlieka, vyžaduje, aby sa na procese zúčastňovali mnohé gény rôznych funkcií. To znamená, že neexistuje žiadny gén na produkciu mlieka.

Je však možné, že gén s pleiotropným účinkom môže určiť absolútnu neschopnosť tak urobiť. Za normálnych podmienok je však produkcia mlieka polygénna a multifaktoriálna.

Je kontrolovaný mnohými génmi a je ovplyvnený vekom, zdravím a výživou jedinca. V ňom je zahrnutá teplota, dostupnosť vody a minerálov a je kontrolovaná genetickými aj epigenetickými faktormi.

Nedávne analýzy naznačujú, že pri výrobe vakcínového mlieka u hovädzieho dobytka Holstein nie je zahrnutý žiadny z 83 rôznych biologických procesov.

V nich pôsobí viac ako 270 rôznych génov, ktoré poskytujú z komerčného hľadiska produkt vhodný na ľudskú spotrebu.

referencie

  1. Glazier, A.M., Nadeau, J ... /, Aitman, T.J. (2002) Hľadanie génov, ktoré sú základom komplexných znakov. Science, 298: 2345-2349.
  2. Morita, Y., Hoshino, A. (2018) Nedávne pokroky v pestrosti farieb kvetov a vzorovaní japonskej slávy a petúnie. 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 ) Charakterizácia génov súvisiacich s produkciou mlieka v Holstein pomocou RNA-seq. Ázijsko-austrálsky žurnál vied o zvieratách, Doi: dx.doi.org/10.5713/ajas.15.0525
  4. Mullins, N., Lewis. M. (2017) Genetika depresie: posledný pokrok. Current Psychiaty Reports, doi: 10.1007 / s11920-017-0803-9.
  5. Sandoval-Motta, S., Aldana, M., Martinez-Romero, E., Frank, A. (2017) Ľudský mikrobiol a chýbajúci problém dedičnosti. Hranice v genetike, doi: 10.3389 / fgene.2017.00080. eCollection 2017.