Gregor Mendel, een van de fundamentele denkers in de genetica, experimenteerde met erwtenplanten en kweekte ze voor witte of paarse bloemen, groene of gele erwten en gladde of gerimpelde erwten. Of het nu door toeval of door ontwerp is, deze eigenschappen worden elk gecodeerd door een enkel gen en het is relatief eenvoudig om overervingspatronen te voorspellen. De effecten van afzonderlijke genen kunnen echter niet de vele schakeringen van menselijke huid- en haarkleur verklaren, en je komt misschien uit een familie van magere mensen, maar je zult niet mager zijn als je elke dag junkfood eet.
Eerste reden: monogene eigenschappen zijn zeldzaam
Monogeen is de wetenschappelijke term voor eigenschappen die worden gecontroleerd door een enkel gen. Wanneer meer dan één gen bijdraagt aan een eigenschap, wordt dit een polygene eigenschap genoemd. Hoewel het moeilijk, zo niet onmogelijk is om de functies te kennen van, laat staan de interacties tussen alle genen van het menselijk genoom, het aantal eigenschappen dat is geïdentificeerd als monogeen is klein. Zelfs die eigenschappen die we als strikt monogeen beschouwen, zoals tongrollen, kunnen worden beïnvloed door andere genen.
Genen werken op vele manieren samen
Bij polygene eigenschappen, ook wel multifactoriële eigenschappen genoemd, zijn er verschillende manieren waarop de genen die de eigenschap beïnvloeden, kunnen interageren. Genen interageren met elkaar in een proces dat bekend staat als epistase. De individuele genen kunnen een additief effect hebben, waarbij elk gen een kleine hoeveelheid bijdraagt aan de totale eigenschapsuitdrukking. Genen kunnen ook de effecten van andere genen maskeren of aftrekken. Sommige genen zetten andere genen aan of uit. Ten slotte kan het ene gen de expressie van een ander gen wijzigen.
Tweede reden: genen zijn slechts de helft van de vergelijking
Je hebt misschien de uitdrukking "natuur vs. koesteren.” Het wordt gebruikt om de spanning te beschrijven tussen het verklaren van een eigenschap als aangeboren, of gecontroleerd door genen, of als een product van omgevingsinvloeden. Hoewel er verhitte discussies zijn geweest over de relatieve invloed van de twee factoren, vooral op het gebied van psychologie, is de waarheid dat genetica en de omgeving op elkaar inwerken om de eigenschappen te produceren die worden uitgedrukt door de individu.
Het concept van erfelijkheid
Om de relatieve invloed van genen en de omgeving te kwantificeren, gebruiken genetici erfelijkheid. Erfelijkheid verklaart de variantie in een eigenschap die te wijten is aan genetica. De waarden voor erfelijkheid variëren van nul tot één, wat overeenkomt met respectievelijk geen genetische invloed en geen omgevingsinvloed. De erfelijkheidsgraad wordt geschat door de waargenomen variabiliteit in het kenmerk te vergelijken met de variabiliteit die zou worden verwacht als er geen invloed van de omgeving zou zijn. Wanneer 20 procent van de variatie in een eigenschap te wijten is aan genetica, is de erfelijkheidsgraad van de eigenschap 0,20.