პოლიგენური თვისებები: განმარტება, მაგალითი და ფაქტები

როდესაც ორგანიზმის სპეციფიკურ მახასიათებლებს მრავალი გენი განსაზღვრავს, ეს მახასიათებელია პოლიგენური თვისება. ორგანიზმის მრავალ საყურადღებო მახასიათებელზე გავლენას ახდენს ერთზე მეტი გენი და შესაბამისად პოლიგენური მემკვიდრეობა ხდება რთული.

შთამომავლებმა შეიძლება მიიღონ მემკვიდრეობა დომინანტი ან რეცესიული ზოგიერთი გენების ვარიაციები და მემკვიდრეობითი გენები სხვადასხვა გზით ახდენენ გავლენას ერთმანეთზე. ზოგიერთი გენი მეტნაკლებად ძლიერად არის გამოხატული და გარემო ფაქტორებმა შეიძლება გავლენა მოახდინოს თვისებაზეც.

პოლიგენური თვისებების ტიპიური მაგალითებია ადამიანებში სიმაღლე, თვალის ფერი და კანის ფერი. მრავალი გენის კომბინირებულ გავლენას იწვევს ა უწყვეტი ვარიაცია მახასიათებელში.

მაგალითად, თვალის ფერი შეიძლება იყოს ნებისმიერი ჩრდილში მუქი ყავისფერიდან ღია ცისფერიდან და ზოგიერთი მწვანედან, რადგან თითოეული გენი ცვალებადობს ცოტა ფერს.

მარტივი გენეტიკური ურთიერთქმედება პირველად შემოგვთავაზა ავსტრიელმა ბერმა გრეგორ მენდელი მე -19 საუკუნეში. მენდელი მუშაობდა ბარდის მცენარეებთან და ექსპერიმენტებს ატარებდა მათი ყვავილების ფერებში, ტოტების ფორმასა და სხვა დაკვირვებულ მახასიათებლებზე.

მენდელის შესწავლილი თვისებები იყო ძირითადად წარმოიქმნება ერთი გენის მიერ. მაგალითად, წითელი ყვავილის გენი ან იყო, ან არ იყო, და შედეგად ყვავილი იქნებოდა წითელი ან თეთრი. სწავლის საფუძველზე, მენდელმა ააშენა თავისი თეორია გენეტიკური მემკვიდრეობის შესახებ და მისი ნამუშევრები ძალაში რჩება ცალკეული გენის მახასიათებლებისთვის.

ადამიანის მაგალითები მენდელიანური თვისებები ერთი გენით გამოწვეული მოიცავს შემდეგს:

• ფერის სიბრმავე.
• ალბინიზმი.
• ჰანტინგტონის დაავადება.
• მწვავე უჯრედული ანემია.
• კისტიკური ფიბროზი.

ეს თვისებები მემკვიდრეობის მარტივ წესებს მისდევს, მაგრამ ადამიანის მახასიათებლების უმეტესობას მრავალი გენი განაპირობებს. ამ პოლიგენურ თვისებებს ასევე უწოდებენ უწყვეტი თვისებები. მახასიათებლები, რომელთა წინაშეც ისინი არიან პასუხისმგებელნი, განუწყვეტლივ იცვლება და მათ მემკვიდრეობაზე გავლენას ახდენს მრავალი ფაქტორი.

სხვადასხვა ტიპის გენების გავლენა პოლიგენურ მახასიათებლებზე მნიშვნელოვანია მათი მუშაობის გასაგებად. ძირითადი გენეტიკური ცნებები ადამიანებში თვისებებზე გენების გავლენის აღსაწერად მოიცავს შემდეგს:

• დომინანტური და რეცესიული გენები: ადამიანები იღებენ გენების ორ ნაკრს, ერთი დედისაგან და ერთიც მამისგან. ერთი და იმავე გენის ორ ვერსიას უწოდებენ ალელები. ერთი ან ორი დომინანტური ალელის ქონა წარმოქმნის დომინანტი გენის თვისებას, ხოლო ორი რეცესიული ალელის არსებობა წარმოქმნის რეცესიულ თვისებას.
  
• ჰომოზიგოტური vs. ჰეტეროზიგოტური: ინდივიდს, რომელსაც აქვს ორი დომინანტი ან ორი რეცესიული ალელი, ჰომოზიგოტურია ამ გენისთვის. ერთი დომინანტი და ერთი რეცესიული ალელის მქონე ადამიანები არიან ჰეტეროზიგოტები.
• კოდომინანტობა: როდესაც ორი ალელი განსხვავებულია, მაგრამ ორივე დომინანტია, ისინი ორივე ინდივიდში გამოიხატება და ორივე თვისებები ჩნდება.
• არასრული დომინირება: როდესაც სხვადასხვა ალელები არც მთლიანად დომინანტურია და არც მთლიანად რეცესიული, ორივე გამოხატულია სუსტად და ინდივიდში ჩნდება თვისებების ნარევი.

პოლიგენეტიკური თვისებები შეიძლება წარმოიშვას რამდენიმე სხვადასხვა ალელისგან ან მრავალი გენიდან. ალელების ტიპი და დომინირების სახე გავლენას ახდენს გენების გამოხატვაზე და ამის შედეგად წარმოქმნილ პოლიგენურ თვისებებზე.

როდესაც დაკვირვებადი ნიშნები განუწყვეტლივ იცვლება, გენეტიკოსებმა იციან, რომ მრავალი გენი წარმოადგენს ამ თვისების სათავეს. პოლიგენურ მახასიათებელზე გავლენის მომტანი ყველა გენის ძებნა უფრო რთულია.

ერთი პრობლემაა იმის დადგენა, თვისებაზე გავლენას ახდენს სხვადასხვა გენი თუ იმავე გენის ალელები. გენი შეიძლება ჰქონდეს ორზე მეტი ალელი და დომინირების ნიმუში შეიძლება გავლენა მოახდინოს გენის გამოხატვაზე.

ცალკეული გენის ალელები ყოველთვის გვხვდება კონკრეტულ ადგილზე ან ლოკუსი ქრომოსომაზე, მაგრამ ის გენები, რომლებიც ხელს უწყობენ პოლიგენურ თვისებას, შეიძლება ყველგან იყოს. ერთი ნიშნის ზოგიერთი გენი შეიძლება მჭიდრო კავშირში იყოს ქრომოსომაში, ერთსა და იმავე ქრომოსომის სხვადასხვა ადგილას ან სხვადასხვა ქრომოსომაში. ყველა გავლენის პოვნა რთულია.

ფენოტიპები არის ორგანიზმის ყველა დაკვირვებადი მახასიათებელი და ქცევა. მრავალი ფენოტიპი ემყარება პოლიგენურ მახასიათებლებს და განუწყვეტლივ ცვალებადი მახასიათებლებია. მაგალითად, ადამიანის კანის ფერი აჩვენებს სხვადასხვა ტონის და ფერის უწყვეტ ცვალებადობას, რაც მიუთითებს პოლიგენურ წარმოშობაზე.

ფენოტიპებზე ხშირად გავლენას ახდენს გარემო ფაქტორებიც. ზოგიერთ შემთხვევაში, პოლიგენური ვარიაცია ხდება მცირე ნაბიჯებით, მაგრამ გარემოზე ზემოქმედება ათანაბრებს ნაბიჯებს, რათა ვარიაცია უწყვეტი ჩანდეს.

კანის ფერის შემთხვევაში, უკვე უწყვეტ ვარიაციაზე გავლენას ახდენს მზის სხივების ზემოქმედება, რაც კანის ტონებს ბნელდება.

როდესაც ორ პიროვნებას აქვს ერთი და იგივე გენი გარკვეული მახასიათებლების მიმართ, ბევრი მათგანი იგივე იქნება, მაგრამ ზოგიერთი ფენოტიპი შეიძლება განსხვავდებოდეს. ეს განსაკუთრებით ეხება იმ გენებს, რომლებიც ინდივიდს კონკრეტული დაავადების განვითარების ალბათობას უქმნის. გენები მგრძნობიარობის კოდს წარმოადგენს, მაგრამ გარემო ფაქტორებმა და სხვა გენებმა შეიძლება ითამაშონ როლი დაავადების გამომწვევში.

ცვალებადი ექსპრესიულობა ნიშნავს, რომ გენებში დაშიფრული თვისება შეიძლება გამოხატული იყოს სუსტად ან მკაცრად, სხვა ფაქტორების გათვალისწინებით. არასრული შეღწევა ნიშნავს, რომ თვისება ზოგჯერ საერთოდ არ ჩანს. ორივე შემთხვევაში, გარემო ფაქტორები ან სხვა გენები ახდენენ გავლენას თვისებაზე პასუხისმგებელი გენის გამოხატვაზე.

პოლიგენური თვისებები შეიძლება გამოხატავდეს სხვადასხვა ინტენსივობით და მათზე გავლენა მოახდინონ გარე ფაქტორებმა. Როდესაც არასრული დომინირება საშუალებას აძლევს რეცესიულ გენს, რომელიც დომინანტ გენთან არის დაწყვილებული, გავლენა მოახდინოს ფენოტიპზე, შესაძლებელია დაფიქსირებული მახასიათებლის უწყვეტი ცვალებადობა.

უწყვეტი ცვალებადობის მქონე პოლიგენური თვისებების მაგალითები მოიცავს შემდეგს:

• სიმაღლე: ადამიანის სიმაღლის უწყვეტი ცვალებადობა მოდის დიდი რაოდენობით გენების გავლენაზე, არასრულ დომინირებაზე ზოგიერთ გენში და გარემო ფაქტორებზე, როგორიცაა კვება.
  
• თვალის ფერი: ფერისა და ჩრდილის ვარიაციას ძირითადად ორი გენი განაპირობებს, მაგრამ მათზე მოქმედებს სხვა მრავალი გენი.
• Თმის ფერი: სინათლისა და სიბნელის უწყვეტ ცვალებადობაზე გავლენას ახდენს მრავალი გენი, მაგრამ ასევე გარემო ფაქტორები, როგორიცაა მზის სხივების ზემოქმედება.

პოლიგენური თვისებები მცენარეებში მსგავსი უწყვეტი ცვალებადობით გამოირჩევა, მაგრამ არასრული დომინირება შესაძლებელია ცალკეულ გენებთანაც. მაგალითად, ხორბლის მარცვლის ფერს განსაზღვრავს გენი, რომელსაც აქვს წითელი ფერის დომინანტური ალელი, ვიდრე რეცესიული ალელი თეთრისთვის.

იმის გამო, რომ ჰეტეროზიგოტური ხორბლის მარცვლები არასრულ დომინირებას ახდენს ფერის გენი, ბირთვი შეიძლება იყოს ვარდისფერი ფერის სხვადასხვა ჩრდილებიც.

გენები ა გენოტიპი გამოხატულია ორგანიზმში გარკვეული თვისებების შესაქმნელად, მაგრამ როგორ გამოჩნდება ეს თვისებები, ხშირად დამოკიდებულია გარემო ფაქტორებზე, მათ შორის ორგანიზმის ქცევაზე. გენოტიპებმა შეიძლება შექმნას ა მგრძნობელობა კონკრეტული დაავადების მიმართ, მაგრამ ავლენს თუ არა ინდივიდუალური დაავადება დაავადების სიმპტომებს, ეს სხვა ფაქტორებით არის განპირობებული.

Მაგალითად, ფენილკეტონურია ან PKU არის გენეტიკური დაავადება, რომლის შედეგადაც ინდივიდს არ შეუძლია ამინომჟავის მეტაბოლიზირება ფენილალანინი. ამინომჟავა აგროვებს სხეულში ტოქსიკურ დონეს და იწვევს გონებრივ და ფიზიკურ ინვალიდობას.

მკურნალობა მოიცავს დიეტას შეზღუდული რაოდენობით ფენილალანინი. ინდივიდებს, რომლებიც იცავენ ამ დიეტას, არ განუვითარდებათ სიმპტომები და მათი ფენოტიპი არ შეიცავს დაავადების გარეგნულ გამოხატვას.

გენმა შეიძლება გამოიწვიოს კონკრეტული ფენოტიპი გარკვეულ გარემო პირობებში, მაგრამ თუ პირობები არ არსებობს, ფენოტიპი არ გამოჩნდება.

მაგალითად, სიამის კატების ბეწვის ფერი მუქი ფერისაა, როდესაც კანის ტემპერატურა არის მაგარი, მაგრამ თეთრია, როდესაც კანის ტემპერატურა თბილია. ეს იწვევს კატების მუქი ფერის კიდურებს, სადაც ყურისა და ფეხის კანისთვის ცივი ტემპერატურაა. თბილ კლიმატურ პირობებში, კანის ტემპერატურა უფრო მაღალი იქნება და კატის ბეწვი მსუბუქია.

მიუხედავად იმისა, რომ მენდელის ჰიპოთეზა კვლავ ეხება მარტივ გენეტიკას, დაკვირვებადი თვისებების მრავალფეროვნება აიხსნება მხოლოდ არამენდელიანური მემკვიდრეობა. პოლიგენური თვისებების რთული გავლენა ქმნის მოწინავე ორგანიზმებში მახასიათებლების უწყვეტ ვარიაციებს.

გარემო ფაქტორებთან ერთად, ისინი პასუხისმგებელნი არიან ფენოტიპების ფართო სპექტრზე.