Полигенные признаки: определение, пример и факты

Когда специфические особенности организма определяются многими генами, эта особенность является полигенный признак. Многие наблюдаемые характеристики организма находятся под влиянием более чем одного гена, и соответствующие полигенное наследование становится сложным.

Потомки могут унаследовать доминантный или рецессивный вариации некоторых генов и унаследованные гены влияют друг на друга по-разному. Некоторые гены экспрессируются более или менее сильно, и факторы окружающей среды также могут влиять на этот признак.

Типичными примерами полигенных черт человека являются рост, цвет глаз и цвет кожи. Комбинированное влияние многих генов приводит к непрерывное изменение в характеристике.

Например, цвет глаз может быть любого оттенка от темно-коричневого до светло-голубого и немного зеленого, поскольку каждый ген вносит свой вклад в различную окраску.

Простые генетические взаимодействия были впервые предложены австрийским монахом. Грегор Мендель

Черты характера, которые изучал Мендель, были в основном производится одним геном. Например, ген красного цветка либо присутствует, либо отсутствует, и полученный цветок будет либо красным, либо белым. Основываясь на своих исследованиях, Мендель построил свою теорию генетической наследственности, и его работа остается актуальной для признаков одного гена.

Человеческие примеры Менделирующие черты вызванные одним геном, включают следующее:

• Дальтонизм.
• Альбинизм.
• Болезнь Хантингтона.
• Серповидноклеточная анемия.
• Муковисцидоз.

Эти черты следуют простым правилам наследования, но большинство человеческих характеристик обусловлено многими генами. Эти полигенные признаки также называют непрерывные черты. Характеристики, за которые они несут ответственность, постоянно меняются, и на их наследование влияет множество факторов.

Влияние разных типов генов на полигенные признаки важно для понимания того, как они работают. Ключевые генетические концепции для описания влияния генов на черты человека включают следующее:

• Доминантные гены в сравнении с рецессивными: Люди получают два набора генов: один от матери, а другой - от отца. Две версии одного и того же гена называются аллели. Наличие одного или двух доминантных аллелей создает признак для доминантного гена, в то время как наличие двух рецессивных аллелей создает рецессивный признак.
  
• Гомозиготный vs. гетерозиготный: Человек, у которого есть два доминантных или два рецессивных аллеля, гомозиготен по этому гену. Гетерозиготны особи с одним доминантным и одним рецессивным аллелями.
• Кодоминантность: Когда два аллеля различны, но оба являются доминантными, они оба выражаются в индивидууме и проявляются черты обоих.
• Неполное доминирование: Когда разные аллели не являются ни полностью доминантными, ни полностью рецессивными, оба они выражены слабо, и у индивида появляется смесь признаков.

Полигенетические признаки могут быть результатом нескольких разных аллелей или нескольких генов. Тип аллелей и вид доминирования влияют на экспрессию генов и результирующие полигенные признаки.

Когда наблюдаемые признаки постоянно меняются, генетики знают, что в основе признака лежат множественные гены. Отследить все гены, влияющие на полигенный признак, труднее.

Одна из проблем - определить, влияют ли на признак разные гены или аллели одного и того же гена. У гена может быть более двух аллелей, и модель доминирования может повлиять на экспрессию гена.

Аллели одного гена всегда находятся в определенном месте или локус на хромосоме, но эти гены, вносящие вклад в полигенный признак, могут быть где угодно. Некоторые гены одного признака могут быть тесно связаны на хромосоме, в разных местах одной и той же хромосомы или в разных хромосомах. Найти все влияния непросто.

Фенотипы все наблюдаемые характеристики и поведение организма. Многие фенотипы основаны на полигенных признаках и являются постоянно изменяющимися характеристиками. Например, цвет кожи человека постоянно меняется в различных тонах и цветах, что указывает на полигенное происхождение.

На фенотипы также часто влияют факторы окружающей среды. В некоторых случаях полигенная вариация происходит небольшими шагами, но влияние окружающей среды выравнивает шаги, чтобы вариация казалась непрерывной.

В случае цвета кожи на уже непрерывное изменение влияет воздействие солнечного света, который затемняет оттенки кожи.

Когда два человека имеют одинаковые гены в отношении определенных признаков, многие из этих характеристик будут одинаковыми, но некоторые фенотипы могут отличаться. Это особенно верно для генов, которые повышают вероятность развития у человека определенного заболевания. Гены кодируют восприимчивость, но факторы окружающей среды и другие гены могут играть роль в запуске болезни.

Вариативная выразительность означает, что признак, закодированный в генах, может выражаться слабо или сильно в зависимости от других факторов. Неполная пенетрантность означает, что признак иногда вообще не проявляется. В обоих случаях факторы окружающей среды или другие гены влияют на экспрессию гена, ответственного за признак.

Полигенные признаки могут проявляться с разной степенью интенсивности и зависеть от внешних факторов. Когда неполное доминирование позволяет рецессивному гену в паре с доминантным геном влиять на фенотип, возможно непрерывное изменение наблюдаемой характеристики.

Примеры полигенных черт человека с непрерывным изменением включают следующее:

• Высота: Постоянное изменение роста человека происходит из-за влияния большого количества генов, неполного доминирования некоторых генов и факторов окружающей среды, таких как питание.
  
• Цвет глаз: Вариация цвета и оттенка в основном определяется двумя генами, но зависит от ряда других генов.
• Цвет волос: На непрерывное изменение от света к темноте влияют многие гены, а также факторы окружающей среды, такие как воздействие солнечного света.

Полигенные признаки у растений демонстрируют аналогичную непрерывную изменчивость, но неполное доминирование возможно и с отдельными генами. Например, цвет зерен пшеницы определяется геном, который имеет доминантный аллель красного по сравнению с рецессивным аллелем белого.

Поскольку гетерозиготные зерна пшеницы демонстрируют неполное доминирование в гене окраски, ядра также могут иметь различные оттенки розового.

Гены от генотип выражаются, чтобы создать определенные черты в организме, но то, как эти черты проявляются, часто зависит от факторов окружающей среды, включая поведение организма. Генотипы могут создавать предрасположенность к конкретному заболеванию, но то, проявляются ли у человека симптомы болезни, зависит от других факторов.

Например, фенилкетонурия или ФКУ - это генетическое заболевание, в результате которого человек не может метаболизировать аминокислоту. фенилаланин. Аминокислота накапливается в организме до токсичных уровней и вызывает умственную и физическую инвалидность.

Лечение включает диету с ограниченным количеством фенилаланин. У людей, соблюдающих эту диету, симптомы не развиваются, а их фенотип не включает внешнее проявление болезни.

Ген может вызывать определенный фенотип при определенных условиях окружающей среды, но если условия отсутствуют, фенотип не появится.

Например, цвет шерсти сиамских кошек темный, когда температура кожи холодная, и белый, когда температура кожи теплая. Это приводит к темным конечностям кошек, у которых температура кожи ушей и лап ниже. В теплом климате температура кожи в целом будет выше, а шерсть кошки светлее.

Хотя гипотеза Менделя все еще применима к простой генетике, большое разнообразие наблюдаемых черт можно объяснить только взаимодействием неменделирующее наследование. Комплексное влияние полигенных признаков создает непрерывные вариации характеристик у продвинутых организмов.

Вместе с факторами окружающей среды они ответственны за широкий спектр наблюдаемых фенотипов.