Полигенске особине: дефиниција, пример и чињенице

Када специфичне особине организма одређују многи гени, особина је а полигенска особина. На многе уочљиве карактеристике организма утиче више од једног гена и одговарајући полигено наслеђе постаје сложен.

Потомци могу наследити доминантан или рецесиван варијације неких гена и наслеђени гени утичу једни на друге на различите начине. Неки од гена су изражени мање или више снажно, а фактори околине такође могу утицати на особину.

Типични примери полигенских особина код човека су висина, боја очију и боја коже. Комбиновани утицај многих гена доводи до а континуирано варирање у карактеристици.

На пример, боја очију може бити било која нијанса, од тамно смеђе до светло плаве и неке зелене, јер сваки ген даје променљиву боју.

Једноставне генетске интеракције први је предложио аустријски монах Грегор Мендел у КСИКС веку. Мендел је радио са биљкама грашка и експериментисао са бојама њихових цветова, обликом махуна и другим уочљивим карактеристикама.

Особине које је Мендел проучавао су углавном произведен од једног гена. На пример, ген за црвени цвет је био присутан или није, а резултирајући цвет би био или црвени или бели. На основу својих студија, Мендел је конструисао своју теорију за генетско наслеђе, а његов рад остаје валидан за појединачне генске особине.

Људски примери Менделове особине узроковане једним геном укључују следеће:

• Далтонизам.
• Албинизам.
• Хунтингтонова болест.
• Српастих ћелија анемија.
• Цистична фиброза.

Ове особине следе једноставна правила наслеђивања, али већину људских карактеристика узрокују многи гени. Ове полигенске особине се такође називају континуиране особине. Карактеристике за које су одговорне континуирано се разликују, а на њихово наслеђивање утичу многи фактори.

Утицај различитих врста гена на полигенске особине важан је за разумевање њиховог рада. Кључни генетски концепти за описивање утицаја гена на особине код људи укључују следеће:

• Доминантни наспрам рецесивних гена: Људи добијају два сета гена, један од мајке, а други од оца. Позване су две верзије истог гена алели. Поседовање једног или два доминантна алела ствара особину за доминантни ген, док постојање два рецесивна алела ствара рецесивно својство.
  
• Хомозиготни вс. хетерозиготни: Појединац који има два доминантна или два рецесивна алела је хомозигот за тај ген. Појединци са једним доминантним и једним рецесивним алелом су хетерозиготни.
• Цодоминанце: Када су два алела различита, али оба су доминантна, оба се изражавају у појединцу и појављују се особине оба.
• Непотпуна доминација: Када различити алели нису ни потпуно доминантни ни потпуно рецесивни, оба се изражавају слабо и код појединца се појављује мешавина особина.

Полигенетске особине могу произаћи из неколико различитих алела или из више гена. Тип алела и врста доминације утичу на експресију гена и резултирајуће полигенске особине.

Када се уочљиве особине континуирано разликују, генетичари знају да је више гена у корену особине. Теже је пронаћи све гене који утичу на полигенску особину.

Један проблем је утврдити да ли на особину утичу различити гени или алели истог гена. Ген може имати више од два алела, а образац доминације могу утицати на експресију гена.

Алели једног гена увек се налазе на одређеном месту или локус на хромозому, али они гени који доприносе полигенској особини могу бити било где. Неки гени за једну особину могу бити уско повезани на хромозому, на различитим локацијама на истом хромозому или на различитим хромозомима. Проналажење свих утицаја је изазовно.

Фенотипови су све уочљиве карактеристике и понашања организма. Многи фенотипови се заснивају на полигенским особинама и имају континуирано променљиве карактеристике. На пример, боја људске коже показује непрекидне разлике у различитим тоновима и бојама, што указује на полигено порекло.

На фенотипове често утичу и фактори околине. У неким случајевима се полигенска варијација одвија у малим корацима, али утицај околине изравнава кораке како би се чинило да се варијација чини континуираном.

У случају боје коже, на ионако континуиране варијације утиче излагање сунчевој светлости која затамњује нијансе коже.

Када две јединке имају исте гене у односу на одређене особине, многе од тих карактеристика биће исте, али неки фенотипи могу да се разликују. Ово се посебно односи на гене који чине да појединац вероватно развије одређену болест. Гени кодирају осетљивост, али фактори околине и други гени могу играти улогу у покретању болести.

Променљива експресивност значи да особина кодирана у генима може бити изражена слабо или снажно у зависности од других фактора. Непотпуна пенетрација значи да се особина понекад уопште не појављује. У оба случаја, фактори околине или други гени утичу на експресију гена одговорног за особину.

Полигенске особине могу се изразити различитим интензитетом и на њих могу утицати спољни фактори. Када непотпуна доминација омогућава рецесивном гену упареном са доминантним геном да утиче на фенотип, могућа је континуирана варијација посматране карактеристике.

Примери људских полигених особина са континуираним варијацијама укључују следеће:

• Висина: Континуиране варијације у људској висини потичу од утицаја великог броја гена, непотпуне доминације у неким генима и фактора околине као што је исхрана.
  
• Боја очију: Варијације у боји и нијанси углавном одређују два гена, али на њих утичу бројни други гени.
• Боја косе: На континуирано мењање светлости до мрака утичу многи гени, али и фактори околине као што је излагање сунчевој светлости.

Полигенске особине биљака показују сличне континуиране варијације, али непотпуна доминација је могућа и код појединачних гена. На пример, боју зрна пшенице одређује ген који има доминантни алел за црвену, а не рецесивни за белу.

Будући да хетерозиготна зрна пшенице показују непотпуну доминацију у гену боје, зрна такође могу бити различитих нијанси ружичасте боје.

Гени из а генотип изражени су да би створили одређене особине у организму, али како се те особине појављују често зависи од фактора околине, укључујући и понашање организма. Генотипови могу створити а подложност одређеној болести, али да ли појединац показује симптоме болести узроковани су другим факторима.

На пример, фенилкетонурија или ПКУ је генетска болест која доводи до тога да појединац није у стању да метаболише аминокиселину фенилаланин. Аминокиселина се у телу надограђује до токсичних нивоа и узрокује менталне и физичке сметње.

Лечење укључује дијету са ограниченим количинама фенилаланин. Појединци који поштују ову дијету неће развити симптоме и њихов фенотип не укључује спољни израз болести.

Ген може да изазове одређени фенотип под одређеним условима околине, али ако услови недостају, фенотип се неће појавити.

На пример, боја крзна сијамских мачака је тамна када је температура коже хладна, а бела када је температура коже топла. То доводи до тамних екстремитета мачака где је температура коже за уши и шапе хладнија. У топлој клими, температура коже у целини ће бити виша, а мачје крзно ће бити светлије.

Иако се Менделова хипотеза и даље односи на једноставну генетику, широк спектар уочљивих особина може се објаснити само интеракцијом неменђелско наслеђе. Комплексни утицаји полигених особина стварају континуиране варијације карактеристика код напредних организама.

Заједно са факторима околине одговорни су за широк спектар уочених фенотипова.