ลักษณะ Polygenic: ความหมาย ตัวอย่าง และข้อเท็จจริง

เมื่อคุณสมบัติจำเพาะของสิ่งมีชีวิตถูกกำหนดโดยยีนจำนวนมาก คุณสมบัติคือ a is ลักษณะทางพันธุกรรม. ลักษณะที่สังเกตได้หลายอย่างของสิ่งมีชีวิตได้รับอิทธิพลจากยีนมากกว่าหนึ่งยีนและยีนที่สอดคล้องกัน มรดกทางพันธุกรรม กลายเป็นความซับซ้อน

ลูกหลานอาจได้รับมรดก เด่นหรือถอย ความผันแปรของยีนบางตัวและยีนที่สืบทอดมามีอิทธิพลซึ่งกันและกันในรูปแบบต่างๆ ยีนบางตัวแสดงออกอย่างแข็งแกร่งมากหรือน้อย และปัจจัยแวดล้อมอาจส่งผลต่อลักษณะเช่นกัน

ตัวอย่างทั่วไปของลักษณะทางพันธุกรรมในมนุษย์ ได้แก่ ส่วนสูง สีตา และสีผิว อิทธิพลที่รวมกันของยีนหลายตัวส่งผลให้เกิดa การเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง ในลักษณะ

ตัวอย่างเช่น สีตาสามารถเป็นเฉดสีใดก็ได้ตั้งแต่สีน้ำตาลเข้มจนถึงสีน้ำเงินอ่อน และสีเขียวบางส่วน เนื่องจากยีนแต่ละตัวมีส่วนของสีที่แปรผัน

พระสงฆ์ชาวออสเตรียเสนอปฏิสัมพันธ์ทางพันธุกรรมอย่างง่าย Gregor Mendel ในศตวรรษที่ 19 เมนเดลทำงานกับต้นถั่วและทดลองกับสีของดอกไม้ รูปร่างของฝัก และลักษณะอื่นๆ ที่สังเกตได้

ลักษณะที่เมนเดลศึกษาคือ ส่วนใหญ่ผลิตโดยยีนเดียว. ตัวอย่างเช่น ยีนของดอกไม้สีแดงมีหรือไม่มีก็ได้ และดอกไม้ที่ได้จะเป็นสีแดงหรือสีขาว จากการศึกษาของเขา Mendel ได้สร้างทฤษฎีของเขาสำหรับการถ่ายทอดทางพันธุกรรม และงานของเขายังคงใช้ได้สำหรับลักษณะยีนเดี่ยว

ตัวอย่างของมนุษย์ของ ลักษณะเมนเดเลียนian เกิดจากยีนเดียว ได้แก่ :

• ตาบอดสี.
• เผือก
• โรคฮันติงตัน
• โรคโลหิตจางเซลล์เคียว
• โรคปอดเรื้อรัง.

ลักษณะเหล่านี้เป็นไปตามกฎการสืบทอดอย่างง่าย แต่ลักษณะของมนุษย์ส่วนใหญ่เกิดจากยีนหลายชนิด ลักษณะทางพันธุกรรมเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่า ลักษณะต่อเนื่อง. ลักษณะที่พวกเขามีความรับผิดชอบแตกต่างกันไปอย่างต่อเนื่องและการสืบทอดของพวกเขาได้รับอิทธิพลจากหลายปัจจัย

อิทธิพลของยีนประเภทต่างๆ ที่มีต่อลักษณะทางพันธุกรรมมีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจวิธีการทำงาน แนวคิดทางพันธุกรรมที่สำคัญสำหรับการอธิบายอิทธิพลของยีนที่มีต่อลักษณะในมนุษย์ ได้แก่ :

• ยีนเด่นและยีนด้อย: มนุษย์ได้รับยีนสองชุด ชุดหนึ่งจากแม่และชุดหนึ่งจากพ่อ ยีนเดียวกันทั้งสองรุ่นเรียกว่า อัลลีล. การมีอัลลีลที่โดดเด่นหนึ่งหรือสองอัลลีลทำให้เกิดลักษณะเฉพาะสำหรับยีนเด่นในขณะที่มีอัลลีลที่ด้อยสองอันจะทำให้เกิดลักษณะด้อย
  
• โฮโมไซกัสกับ ต่างกัน: บุคคลที่มีอัลลีลเด่นสองตัวหรืออัลลีลด้อยสองตัวนั้นเป็นโฮโมไซกัสสำหรับยีนนั้น บุคคลที่มีหนึ่งอัลลีลที่โดดเด่นและหนึ่งอัลลีลแบบถอยกลับมีความแตกต่างกัน
• โคโดมิแนนซ์: เมื่ออัลลีลสองอัลลีลต่างกันแต่ทั้งคู่มีความโดดเด่น ทั้งคู่จะแสดงออกมาเป็นรายบุคคลและมีลักษณะเฉพาะจากทั้งสองปรากฏ
• การปกครองที่ไม่สมบูรณ์: เมื่ออัลลีลที่แตกต่างกันไม่ได้มีอำนาจเหนืออย่างสมบูรณ์หรือถอยกลับโดยสิ้นเชิง ทั้งสองจะแสดงออกมาอย่างอ่อนแอ และลักษณะผสมของลักษณะที่ปรากฏในแต่ละบุคคล

ลักษณะทางพันธุกรรมอาจเป็นผลมาจากอัลลีลที่ต่างกันหลายตัวหรือจากยีนหลายตัว ชนิดของอัลลีลและชนิดของการครอบงำมีอิทธิพลต่อการแสดงออกของยีนและลักษณะทางพันธุกรรมที่เป็นผลลัพธ์

เมื่อลักษณะที่สังเกตได้แตกต่างกันอย่างต่อเนื่อง นักพันธุศาสตร์รู้ว่ายีนหลายตัวอยู่ที่รากเหง้าของลักษณะนี้ การติดตามยีนทั้งหมดที่มีอิทธิพลต่อลักษณะทางพันธุกรรมนั้นยากกว่า

ปัญหาหนึ่งคือการพิจารณาว่าลักษณะหนึ่งได้รับอิทธิพลจากยีนที่ต่างกันหรือโดยอัลลีลของยีนเดียวกันหรือไม่ ยีนสามารถมีอัลลีลมากกว่าสองอัลลีลและ รูปแบบการปกครอง อาจส่งผลต่อการแสดงออกของยีน

อัลลีลของยีนเดียวมักพบในที่ใดที่หนึ่งหรือ โลคัส บนโครโมโซม แต่ยีนเหล่านั้นที่เอื้อต่อลักษณะทางพันธุกรรมอาจอยู่ที่ใดก็ได้ ยีนบางตัวสำหรับลักษณะเดียวสามารถเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับโครโมโซม ในตำแหน่งต่างๆ บนโครโมโซมเดียวกันหรือบนโครโมโซมที่ต่างกัน การค้นหาอิทธิพลทั้งหมดเป็นสิ่งที่ท้าทาย

ฟีโนไทป์ เป็นลักษณะและพฤติกรรมที่สังเกตได้ทั้งหมดของสิ่งมีชีวิต ฟีโนไทป์จำนวนมากขึ้นอยู่กับลักษณะทางพันธุกรรมและมีลักษณะแปรผันอย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่น สีผิวของมนุษย์แสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องในโทนสีและสีต่างๆ โดยชี้ไปที่แหล่งกำเนิดโพลิเจนิก

ฟีโนไทป์มักได้รับอิทธิพลจากปัจจัยแวดล้อมเช่นกัน ในบางกรณี การแปรผันของโพลิเจนิกจะเกิดขึ้นเป็นขั้นตอนเล็กๆ แต่อิทธิพลของสิ่งแวดล้อมจะทำให้ขั้นตอนต่างๆ สม่ำเสมอเพื่อทำให้การแปรผันดูเหมือนต่อเนื่อง

ในกรณีของสีผิว ความแปรผันที่ต่อเนื่องอยู่แล้วได้รับอิทธิพลจากการสัมผัสกับแสงแดด ซึ่งทำให้โทนสีผิวเข้มขึ้น

เมื่อบุคคลสองคนมียีนที่เหมือนกันโดยสัมพันธ์กับลักษณะบางอย่าง ลักษณะเหล่านั้นหลายอย่างจะเหมือนกัน แต่ฟีโนไทป์บางอย่างอาจแตกต่างกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับยีนที่ทำให้บุคคลมีแนวโน้มที่จะเป็นโรคเฉพาะ รหัสยีนสำหรับความอ่อนแอ แต่ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและยีนอื่น ๆ อาจมีบทบาทในการทำให้เกิดโรค

การแสดงออกของตัวแปร หมายความว่าลักษณะที่เข้ารหัสในยีนอาจแสดงออกอย่างอ่อนหรือรุนแรงขึ้นอยู่กับปัจจัยอื่น ๆ การทะลุทะลวงที่ไม่สมบูรณ์หมายความว่าลักษณะบางครั้งไม่ปรากฏเลย ในทั้งสองกรณี ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมหรือยีนอื่นๆ ส่งผลต่อการแสดงออกของยีนที่รับผิดชอบต่อลักษณะดังกล่าว

ลักษณะทางพันธุกรรมสามารถแสดงออกได้ในระดับความเข้มที่แตกต่างกันและอาจได้รับผลกระทบจากปัจจัยภายนอก เมื่อไหร่ การปกครองที่ไม่สมบูรณ์ ยอมให้ยีนด้อยที่จับคู่กับยีนเด่นมีอิทธิพลต่อฟีโนไทป์ การเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องในลักษณะที่สังเกตได้เป็นไปได้

ตัวอย่างของลักษณะทางพันธุกรรมของมนุษย์ที่มีการแปรผันอย่างต่อเนื่อง ได้แก่ :

• ความสูง: การเปลี่ยนแปลงความสูงอย่างต่อเนื่องของมนุษย์มาจากอิทธิพลของยีนจำนวนมาก การครอบงำที่ไม่สมบูรณ์ในยีนบางตัว และปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น โภชนาการ
  
• สีตา: ความแปรปรวนของสีและเฉดสีส่วนใหญ่ถูกกำหนดโดยยีนสองตัว แต่ได้รับอิทธิพลจากยีนอื่นจำนวนหนึ่ง
• สีผม: การแปรผันอย่างต่อเนื่องจากแสงเป็นความมืดนั้นได้รับอิทธิพลจากยีนจำนวนมาก แต่ยังรวมถึงปัจจัยแวดล้อม เช่น การสัมผัสกับแสงแดด

ลักษณะทางพันธุกรรมในพืชแสดงความผันแปรอย่างต่อเนื่องคล้ายคลึงกัน แต่การครอบงำที่ไม่สมบูรณ์ก็เป็นไปได้ด้วยยีนเดี่ยวเช่นกัน ตัวอย่างเช่น สีของเมล็ดข้าวสาลีถูกกำหนดโดยยีนที่มีอัลลีลที่โดดเด่นสำหรับสีแดงเหนืออัลลีลแบบถอยสำหรับสีขาว

เนื่องจากเมล็ดข้าวสาลีต่างชนิดกันแสดงการครอบงำที่ไม่สมบูรณ์ในยีนสี เมล็ดจึงสามารถเป็นสีชมพูหลายเฉดได้เช่นกัน

ยีนจาก a จีโนไทป์ แสดงออกเพื่อสร้างลักษณะบางอย่างในสิ่งมีชีวิต แต่ลักษณะเหล่านี้มักขึ้นอยู่กับปัจจัยแวดล้อมรวมถึงพฤติกรรมของสิ่งมีชีวิต จีโนไทป์อาจสร้าง ความไวต่อโรคเฉพาะแต่การที่บุคคลแสดงอาการของโรคนั้นเกิดจากปัจจัยอื่นๆ

ตัวอย่างเช่น, ฟีนิลคีโตนูเรีย หรือ PKU เป็นโรคทางพันธุกรรมที่ส่งผลให้บุคคลไม่สามารถเผาผลาญกรดอะมิโนได้ ฟีนิลอะลานีน. กรดอะมิโนจะสร้างระดับที่เป็นพิษในร่างกายและทำให้พิการทางร่างกายและจิตใจ

การรักษารวมถึงการรับประทานอาหารที่มี. ในปริมาณที่จำกัด ฟีนิลอะลานีน. บุคคลที่สังเกตอาหารนี้จะไม่พัฒนาอาการ และฟีโนไทป์ของพวกเขาไม่รวมถึงการแสดงออกของโรคภายนอก

ยีนอาจทำให้เกิดฟีโนไทป์เฉพาะภายใต้สภาวะแวดล้อมบางอย่าง แต่ถ้าไม่มีเงื่อนไข ฟีโนไทป์ก็จะไม่ปรากฏ

ตัวอย่างเช่น สีขนของแมวสยามจะเข้มเมื่ออุณหภูมิผิวเย็น แต่ขาวเมื่ออุณหภูมิผิวอุ่น สิ่งนี้นำไปสู่ส่วนปลายสีเข้มของแมวที่อุณหภูมิผิวหนังสำหรับหูและอุ้งเท้าเย็นลง ในสภาพอากาศที่อบอุ่น อุณหภูมิของผิวหนังโดยรวมจะสูงขึ้น และขนของแมวจะเบาลง

ในขณะที่สมมติฐานของเมนเดลยังคงนำไปใช้กับพันธุศาสตร์อย่างง่าย คุณลักษณะที่สังเกตได้ที่หลากหลายสามารถอธิบายได้โดยปฏิสัมพันธ์ของ มรดกที่ไม่ใช่เมนเดเลียน. อิทธิพลที่ซับซ้อนของลักษณะทางพันธุกรรมทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องของลักษณะเฉพาะในสิ่งมีชีวิตขั้นสูง

ร่วมกับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม พวกมันมีหน้าที่รับผิดชอบต่อฟีโนไทป์ที่หลากหลายที่สังเกตได้