Ketika ciri-ciri khusus suatu organisme ditentukan oleh banyak gen, ciri-ciri tersebut adalah a sifat poligenik. Banyak karakteristik yang dapat diamati dari suatu organisme dipengaruhi oleh lebih dari satu gen, dan gen yang sesuai pewarisan poligenik menjadi kompleks.
Keturunan dapat mewarisi dominan atau resesif variasi dari beberapa gen, dan gen yang diwarisi saling mempengaruhi dengan cara yang berbeda. Beberapa gen diekspresikan kurang lebih kuat, dan faktor lingkungan juga dapat mempengaruhi sifat tersebut.
Contoh khas sifat poligenik pada manusia adalah tinggi badan, warna mata, dan warna kulit. Pengaruh gabungan dari banyak gen menghasilkan a variasi terus menerus dalam karakteristik.
Misalnya, warna mata dapat berupa warna apa saja dari coklat tua sampai biru muda dan beberapa hijau karena setiap gen menyumbangkan sedikit warna yang bervariasi.
Pewarisan Mendelian Sederhana Berlaku untuk Gen Tunggal
Interaksi genetik sederhana pertama kali diusulkan oleh biarawan Austria Austria Gregor Mendele
pada abad ke-19. Mendel bekerja dengan tanaman kacang polong dan bereksperimen dengan warna bunganya, bentuk polongnya, dan karakteristik lain yang dapat diamati.Sifat-sifat yang dipelajari Mendel adalah sebagian besar diproduksi oleh satu gen. Misalnya, gen untuk bunga merah ada atau tidak ada, dan bunga yang dihasilkan akan berwarna merah atau putih. Berdasarkan studinya, Mendel membangun teorinya untuk pewarisan genetik, dan karyanya tetap berlaku untuk sifat gen tunggal.
Contoh manusia dari Sifat Mendel disebabkan oleh satu gen antara lain sebagai berikut:
- Buta warna.
- Albinisme.
- penyakit Huntington.
- Anemia sel sabit.
- Fibrosis kistik.
Sifat-sifat ini mengikuti aturan pewarisan sederhana, tetapi sebagian besar karakteristik manusia disebabkan oleh banyak gen. Sifat poligenik ini juga disebut sifat terus menerus. Karakteristik yang menjadi tanggung jawab mereka terus berubah, dan pewarisan mereka dipengaruhi oleh banyak faktor.
Warisan Poligenik dan Konsep Genetik Kunci
Pengaruh berbagai jenis gen pada sifat poligenik penting untuk memahami cara kerjanya. Konsep genetik kunci untuk menggambarkan pengaruh gen pada sifat pada manusia meliputi:
-
Gen dominan versus gen resesif: Manusia menerima dua set gen, satu dari ibu dan satu dari ayah. Dua versi dari gen yang sama disebut alel. Memiliki satu atau dua alel dominan menghasilkan sifat untuk gen dominan sementara memiliki dua alel resesif menghasilkan sifat resesif.
- Homozigot vs. heterozigot: Seorang individu yang memiliki dua alel dominan atau dua resesif adalah homozigot untuk gen tersebut. Individu dengan satu alel dominan dan satu resesif adalah heterozigot.
- Kodominan: Ketika dua alel berbeda tetapi keduanya dominan, keduanya diekspresikan dalam individu dan sifat dari keduanya muncul.
- Dominasi tidak lengkap: Ketika alel yang berbeda tidak sepenuhnya dominan atau sepenuhnya resesif, keduanya diekspresikan dengan lemah, dan campuran sifat muncul pada individu.
Sifat poligenetik dapat dihasilkan dari beberapa alel yang berbeda atau dari beberapa gen. Jenis alel dan jenis dominasi mempengaruhi ekspresi gen dan sifat poligenik yang dihasilkan.
Akar Sifat Poligenik Sulit Dilacak
Ketika sifat-sifat yang dapat diamati bervariasi terus menerus, ahli genetika tahu bahwa banyak gen adalah akar dari sifat tersebut. Melacak semua gen yang mempengaruhi sifat poligenik lebih sulit.
Satu masalah adalah untuk menentukan apakah suatu sifat dipengaruhi oleh gen yang berbeda atau oleh alel dari gen yang sama. Sebuah gen dapat memiliki lebih dari dua alel, dan pola dominasi dapat mempengaruhi ekspresi gen.
Alel dari satu gen selalu ditemukan di tempat tertentu atau tempat pada kromosom, tetapi gen yang berkontribusi pada sifat poligenik bisa berada di mana saja. Beberapa gen untuk satu sifat dapat dihubungkan erat pada kromosom, di lokasi yang berbeda pada kromosom yang sama atau pada kromosom yang berbeda. Menemukan semua pengaruh itu menantang.
Gen Sifat Poligenik Dinyatakan sebagai Fenotipe
Fenotipe semua karakteristik dan perilaku yang dapat diamati dari suatu organisme. Banyak fenotipe didasarkan pada sifat-sifat poligenik dan merupakan karakteristik variabel yang terus menerus. Misalnya, warna kulit manusia menunjukkan variasi terus menerus dalam berbagai nada dan warna, menunjuk ke asal poligenik.
Fenotipe sering dipengaruhi oleh faktor lingkungan juga. Dalam beberapa kasus, variasi poligenik terjadi dalam langkah-langkah kecil, tetapi pengaruh lingkungan meratakan langkah-langkah tersebut agar variasi tampak berkelanjutan.
Dalam hal warna kulit, variasi yang sudah berlangsung terus menerus dipengaruhi oleh paparan sinar matahari, yang menggelapkan warna kulit.
Individu dengan Gen yang Sama Mungkin Memiliki Fenotipe yang Berbeda
Ketika dua individu memiliki gen yang sama sehubungan dengan sifat-sifat tertentu, banyak dari karakteristik itu akan sama, tetapi beberapa fenotipe mungkin berbeda. Hal ini terutama berlaku untuk gen yang membuat seseorang cenderung mengembangkan penyakit tertentu. Kode gen untuk kerentanan, tetapi faktor lingkungan dan gen lain mungkin berperan dalam memicu penyakit.
Ekspresivitas variabel berarti bahwa sifat yang dikodekan dalam gen dapat diekspresikan secara lemah atau kuat tergantung pada faktor lain. Penetrasi yang tidak lengkap berarti sifat tersebut terkadang tidak muncul sama sekali. Dalam kedua kasus, faktor lingkungan atau gen lain mempengaruhi ekspresi gen yang bertanggung jawab atas sifat tersebut.
Sifat Dapat Dipengaruhi oleh Banyak Faktor
Sifat poligenik dapat diekspresikan dalam berbagai intensitas dan dapat dipengaruhi oleh faktor eksternal. Kapan dominasi tidak lengkap memungkinkan gen resesif dipasangkan dengan gen dominan untuk mempengaruhi fenotipe, variasi terus menerus dalam karakteristik yang diamati adalah mungkin.
Contoh sifat poligenik manusia dengan variasi berkelanjutan adalah sebagai berikut:
-
Tinggi: Variasi terus menerus dalam tinggi manusia berasal dari pengaruh sejumlah besar gen, dominasi tidak lengkap pada beberapa gen dan faktor lingkungan seperti nutrisi.
- Warna mata: Variasi warna dan naungan sebagian besar ditentukan oleh dua gen tetapi dipengaruhi oleh sejumlah gen lain.
- Warna rambut: Variasi terus menerus dari terang ke gelap dipengaruhi oleh banyak gen tetapi juga oleh faktor lingkungan seperti paparan sinar matahari.
Sifat poligenik pada tanaman menunjukkan variasi kontinu yang serupa, tetapi dominasi yang tidak lengkap juga dimungkinkan dengan gen tunggal. Misalnya, warna biji gandum ditentukan oleh gen yang memiliki alel dominan untuk merah di atas alel resesif untuk putih.
Karena biji gandum heterozigot menunjukkan dominasi yang tidak lengkap dalam gen warna, biji gandum juga bisa berwarna merah muda.
Fenotipe Dapat Diubah Oleh Faktor Lingkungan
Gen dari a genotip diekspresikan untuk menciptakan sifat-sifat tertentu dalam organisme, tetapi bagaimana sifat-sifat ini muncul sering tergantung pada faktor lingkungan termasuk perilaku organisme. Genotipe dapat membuat kerentanan terhadap penyakit tertentu, tetapi apakah seseorang menunjukkan gejala penyakit ini disebabkan oleh faktor lain.
Sebagai contoh, fenilketonuria atau PKU adalah penyakit genetik yang menyebabkan seseorang tidak dapat memetabolisme asam amino fenilalanin. Asam amino menumpuk ke tingkat racun dalam tubuh dan menyebabkan cacat mental dan fisik.
Perawatan termasuk diet dengan jumlah terbatas fenilalanin. Individu yang menjalankan diet ini tidak akan mengembangkan gejala, dan fenotipe mereka tidak termasuk ekspresi luar penyakit.
Gen dapat menyebabkan fenotipe tertentu dalam kondisi lingkungan tertentu, tetapi jika kondisi tersebut tidak ada, fenotipe tidak akan muncul.
Misalnya, warna bulu kucing siam gelap saat suhu kulit dingin tetapi putih saat suhu kulit hangat. Hal ini menyebabkan ekstremitas kucing berwarna gelap di mana suhu kulit untuk telinga dan cakar lebih dingin. Dalam iklim yang hangat, suhu kulit secara keseluruhan akan lebih tinggi, dan bulu kucing akan lebih ringan.
Gen Sifat Poligenik Berinteraksi untuk Menghasilkan Fenotipe yang Sangat Bervariasi
Sementara hipotesis Mendel masih berlaku untuk genetika sederhana, berbagai macam sifat yang dapat diamati hanya dapat dijelaskan oleh interaksi dari warisan non-Mendel. Pengaruh kompleks dari sifat poligenik menciptakan variasi karakteristik yang berkelanjutan pada organisme tingkat lanjut.
Bersama dengan faktor lingkungan, mereka bertanggung jawab atas berbagai fenotipe yang diamati.