De 19e-eeuwse Oostenrijkse monnik Gregor Mendel staat bekend als de vader van de moderne genetica. Toen zijn experimenten met erwtenplanten na zijn dood werden herontdekt, bleken ze revolutionair. Dezelfde principes die Mendel ontdekte, staan vandaag de dag nog steeds centraal in de genetica. Desalniettemin zijn er veel eigenschappen die niet worden geërfd op de manier die door Mendel wordt beschreven. Polygene eigenschappen zijn een bijzonder belangrijk voorbeeld.
Mendeliaanse eigenschappen
Mendeliaanse eigenschappen worden bepaald door een enkel gen en overgeërfd op een eenvoudige manier die de erfelijkheidswetten volgt die door Mendel zijn beschreven. Als elke ouder heterozygoot is (twee verschillende varianten van een bepaald gen heeft), zal 3/4 van hun nakomelingen de "dominante" versie van de eigenschap hebben, terwijl 1/4 de "recessieve" versie zal hebben. De ouders kunnen ook homozygoot zijn, in welk geval ze twee identieke kopieën van het gen hebben. Als één ouder homozygoot is voor de dominante versie van het gen, terwijl de andere ouder homozygoot is voor de recessieve vorm, zou al hun nageslacht heterozygoot zijn.
Toepassingen
Veel belangrijke genetische aandoeningen zijn geassocieerd met een enkel gen en vertonen dus Mendeliaanse overervingspatronen. Cystic fibrosis is een bekend voorbeeld. Het gen dat bij deze aandoening betrokken is, heeft een "normale" variant en een andere variant die cystische fibrose veroorzaakt. Cystic fibrosis is echter een recessieve eigenschap, dus je moet twee exemplaren van de ziekteveroorzakende variant erven om de aandoening te krijgen - één exemplaar van moeder en één van vader. De verhouding tussen kinderen met de stoornis en kinderen die dat niet hebben, kan worden voorspeld op basis van de varianten die de ouders hebben en de eenvoudige ratio's die Mendel gebruikte om overerving in zijn erwt te voorspellen planten.
Polygene eigenschappen
Polygene eigenschappen zijn veel complexer dan Mendeliaanse eigenschappen. In plaats van te worden gevormd door een enkel gen alleen, wordt een polygene eigenschap beïnvloed door meerdere genen. Bij mensen zijn oogkleur en huidskleur twee van de meest bekende voorbeelden. Er is geen enkel gen voor een donkerder bruine of lichtere witte huid; er zijn eerder meerdere genen, en de combinatie die je erft, bepaalt je huidskleur. Er zijn veel verschillende combinaties mogelijk, dus mensen vertonen veel verschillende tinten huidskleur.
Overwegingen
Het is vrij eenvoudig om te voorspellen hoe een Mendeliaanse eigenschap zal worden geërfd. Voorspellen hoe een polygene eigenschap zal worden geërfd, is daarentegen veel moeilijker. Met huidskleur, bijvoorbeeld, als beide ouders verschillende combinaties van genen hebben, zijn er veel mogelijke uitkomsten die bij hun kinderen kunnen optreden. Hoewel de individuele genen allemaal Mendeliaanse overervingspatronen vertonen, doet de eigenschap dat niet, omdat er zoveel verschillende genen bij betrokken zijn.