Poligenų savybės: apibrėžimas, pavyzdys ir faktai

Kai specifinius organizmo bruožus lemia daugybė genų, ypatybė yra a poligeninė savybė. Daugeliui pastebimų organizmo savybių turi įtakos daugiau nei vienas genas ir atitinkamas poligeninis paveldėjimas tampa sudėtinga.

Palikuonys gali paveldėti dominuojantis ar recesyvinis kai kurių genų variacijos ir paveldėti genai daro skirtingą įtaką vienas kitam. Kai kurie genai yra išreikšti daugiau ar mažiau stipriai, o aplinkos veiksniai taip pat gali turėti įtakos bruožui.

Tipiški žmonių poligeninių savybių pavyzdžiai yra ūgis, akių spalva ir odos spalva. Bendra daugelio genų įtaka lemia a nenutrūkstama variacija charakteristikoje.

Pavyzdžiui, akių spalva gali būti bet kokia nuo tamsiai rudos iki šviesiai mėlynos ir šiek tiek žalios spalvos, nes kiekvienas genas prisideda prie kintamos spalvos.

Paprastas genetines sąveikas pirmiausia pasiūlė Austrijos vienuolis Gregoras Mendelis XIX amžiuje. Mendelis dirbo su žirnių augalais ir eksperimentavo su jų žiedų spalvomis, ankščių forma ir kitomis pastebimomis savybėmis.

Bruožai, kuriuos tyrė Mendelis dažniausiai gamina vienas genas. Pavyzdžiui, raudonos gėlės genas arba buvo, arba nebuvo, o gauta gėlė būtų arba raudona, arba balta. Remdamasis savo studijomis, Mendelis sukūrė savo genetinio paveldėjimo teoriją, ir jo darbas tebėra galiojantis pavieniams genų bruožams.

Žmonių pavyzdžiai Mendelio bruožai sukeltas vieno geno, yra šie:

• Spalvų aklumas.
• Albinizmas.
• Huntingtono liga.
• Pjautuvo pavidalo ląstelių anemija.
• Cistinė fibrozė.

Šie bruožai atitinka paprastas paveldėjimo taisykles, tačiau daugumą žmogaus savybių lemia daugybė genų. Šios poligeninės savybės taip pat vadinamos ištisiniai bruožai. Savybės, už kurias jie yra atsakingi, nuolat kinta, o jų paveldėjimą įtakoja daugybė veiksnių.

Įvairių tipų genų įtaka poligeninėms savybėms yra svarbi norint suprasti, kaip jie veikia. Pagrindinės genetinės sąvokos apibūdinant genų įtaką žmonių bruožams yra šios:

• Dominuojantys, palyginti su recesyviniais genais: Žmonės gauna du genų rinkinius: vieną - iš motinos, o kitą - iš tėvo. Vadinamos dvi to paties geno versijos aleliai. Turint vieną ar du dominuojančius alelius, susidaro dominuojančio geno bruožas, tuo tarpu turint du recesyvinius alelius - recesyvinis požymis.
  
• Homozigotiniai vs. heterozigotas: Asmuo, turintis du dominuojančius arba du recesyvinius alelius, yra homozigotas šiam genui. Asmenys, turintys vieną dominuojantį ir vieną recesyvinį alelį, yra heterozigotiniai.
• Bendrumas: Kai du aleliai skiriasi, bet abu yra dominuojantys, jie abu išreiškiami individu ir atsiranda abiejų bruožai.
• Nebaigtas dominavimas: Kai skirtingi aleliai nėra nei visiškai dominuojantys, nei visiškai recesyvūs, abu yra išreikšti silpnai, o individe atsiranda savybių mišinys.

Poligenetiniai požymiai gali atsirasti dėl kelių skirtingų alelių arba iš kelių genų. Alelių tipas ir dominavimo rūšis daro įtaką genų ekspresijai ir dėl to atsirandantiems poligeniniams požymiams.

Kai pastebimi požymiai nuolat kinta, genetikai žino, kad požymio šaknyje yra keli genai. Sekti visus genus, turinčius įtakos poligeninei savybei, yra sunkiau.

Viena iš problemų yra nustatyti, ar požymiui įtakos turi skirtingi genai, ar to paties geno aleliai. Genas gali turėti daugiau nei du alelius, o dominavimo modelis gali paveikti geno raišką.

Vieno geno aleliai visada randami tam tikroje vietoje arba lokusas chromosomoje, tačiau tie genai, kurie prisideda prie poligeninės savybės, gali būti bet kur. Kai kurie vieno požymio genai gali būti glaudžiai susiję chromosomoje, skirtingose ​​tos pačios chromosomos vietose arba skirtingose ​​chromosomose. Surasti visas įtakas yra sudėtinga.

Fenotipai yra visos stebimos organizmo savybės ir elgesys. Daugelis fenotipų yra pagrįsti poligeninėmis savybėmis ir yra nuolat kintantys. Pavyzdžiui, žmogaus odos spalva rodo nenutrūkstamą įvairių tonų ir spalvų kitimą, nurodant poligeninę kilmę.

Fenotipams dažnai įtakos turi ir aplinkos veiksniai. Kai kuriais atvejais poligeninė variacija vyksta mažais žingsneliais, tačiau įtaka aplinkai išlygina veiksmus, kad variacija būtų tęstinė.

Odos spalvos atveju jau dabar besikeičiančioms variacijoms įtakos turi saulės spinduliai, kurie tamsina odos tonusą.

Kai du individai turi tuos pačius genus tam tikrų savybių atžvilgiu, daugelis tų savybių bus vienodos, tačiau kai kurie fenotipai gali skirtis. Tai ypač pasakytina apie genus, dėl kurių asmuo gali susirgti tam tikra liga. Genai koduoja jautrumą, tačiau aplinkos veiksniai ir kiti genai gali atlikti svarbų vaidmenį sukeliant ligą.

Kintamas išraiškingumas reiškia, kad genuose užkoduotas bruožas gali būti išreikštas silpnai arba stipriai, priklausomai nuo kitų veiksnių. Neišsami skvarba reiškia, kad bruožas kartais visai neatsiranda. Abiem atvejais aplinkos veiksniai ar kiti genai daro įtaką geno, atsakingo už bruožą, ekspresijai.

Poligenų savybės gali būti išreikštos įvairiu intensyvumu, o jas gali paveikti išoriniai veiksniai. Kada neišsamus dominavimas leidžia recesyviniam genui, suporuotam su dominuojančiu genu, paveikti fenotipą, galimas nuolatinis stebimos charakteristikos kitimas.

Žmogaus poligeninių savybių, kurių nuolatiniai pokyčiai yra, pavyzdžiai:

• Aukštis: Nuolatinę žmogaus ūgio kitimą lemia daugelio genų įtaka, nevisiškas kai kurių genų dominavimas ir aplinkos veiksniai, tokie kaip mityba.
  
• Akių spalva: Spalvos ir atspalvio kitimą dažniausiai lemia du genai, tačiau tam įtakos turi daugybė kitų genų.
• Plaukų spalva: Nuolatiniam šviesos pokyčiui nuo tamsios įtakos turi daugybė genų, bet ir aplinkos veiksniai, tokie kaip saulės spindulių poveikis.

Poligenų savybės augaluose turi panašų nuolatinį kintamumą, tačiau nevisiškas dominavimas galimas ir su atskirais genais. Pavyzdžiui, kviečių branduolių spalvą lemia genas, turintis vyraujantį raudonos spalvos alelį, o recesyvinis baltos spalvos alelį.

Kadangi heterozigotiniuose kviečių branduoliuose spalvų genas dominuoja nevisiškai, branduoliai taip pat gali būti įvairių rausvų atspalvių.

Genai iš a genotipas yra išreikšti tam tikriems organizmo bruožams sukurti, tačiau tai, kaip šie požymiai atsiranda, dažnai priklauso nuo aplinkos veiksnių, įskaitant organizmo elgesį. Genotipai gali sukurti a polinkis į specifinę ligą, bet ar asmeniui pasireiškia ligos simptomai, lemia kiti veiksniai.

Pavyzdžiui, fenilketonurija arba PKU yra genetinė liga, dėl kurios asmuo negali metabolizuoti amino rūgšties fenilalaninas. Amino rūgštis organizme susidaro iki toksinio lygio ir sukelia psichinę bei fizinę negalią.

Gydymas apima dietą su ribotu kiekiu fenilalaninas. Asmenims, kurie laikosi šios dietos, simptomai nepasireikš, o jų fenotipas neapima išorinės ligos išraiškos.

Genas gali sukelti tam tikrą fenotipą esant tam tikroms aplinkos sąlygoms, tačiau jei sąlygų nėra, fenotipas nepasirodys.

Pavyzdžiui, Siamo kačių kailio spalva yra tamsi, kai odos temperatūra vėsi, bet balta, kai odos temperatūra yra šilta. Tai veda prie tamsios spalvos kačių galūnių, kur ausų ir letenų odos temperatūra yra vėsesnė. Esant šiltam klimatui, odos temperatūra apskritai bus aukštesnė, o katės kailis bus lengvesnis.

Nors Mendelio hipotezė vis dar taikoma paprastai genetikai, pastebimą bruožų įvairovę galima paaiškinti tik ne Mendelio paveldėjimas. Kompleksinės poligeninių savybių įtakos sukuria nuolatinius pažengusių organizmų savybių pokyčius.

Kartu su aplinkos veiksniais jie yra atsakingi už platų pastebėtų fenotipų spektrą.