Τι είναι πολυπαραγοντική κληρονομικότητα; (με παραδείγματα)



Το πολυπαραγοντική κληρονομικότητα αναφέρεται στην εκδήλωση γενετικών χαρακτήρων που εξαρτώνται από τη δράση πολλών παραγόντων. Δηλαδή, ο υπό ανάλυση χαρακτήρας έχει γενετική βάση.

Ωστόσο, η φαινοτυπική της εκδήλωση δεν εξαρτάται μόνο από το γονίδιο (ή τα γονίδια) που το καθορίζουν, αλλά και από άλλα συμμετέχοντα στοιχεία. Προφανώς, ο μη γενετικός παράγοντας μεγαλύτερου βάρους είναι αυτό που ονομάζουμε συλλογικά "το περιβάλλον".

Ευρετήριο

  • 1 Περιβαλλοντικά στοιχεία
  • 2 Όλα έχουν γενετική βάση στα ζωντανά όντα?
  • 3 Παραδείγματα πολυπαραγοντικής κληρονομιάς
    • 3.1 Το χρώμα των πέταλα στα λουλούδια ορισμένων φυτών
    • 3.2 Παραγωγή γάλακτος σε θηλαστικά
  • 4 Αναφορές

Περιβαλλοντικά στοιχεία

Μεταξύ των περιβαλλοντικών συνιστωσών που επηρεάζουν περισσότερο τις γενετικές επιδόσεις ενός ατόμου είναι η διαθεσιμότητα και η ποιότητα των θρεπτικών ουσιών. Στα ζώα, ονομάζουμε αυτή τη διατροφή παράγοντα.

Τόσο σημαντικό είναι αυτός ο παράγοντας που για πολλούς "είμαστε αυτό που τρώμε". Στην πραγματικότητα, αυτό που τρώμε όχι μόνο μας παρέχει πηγές άνθρακα, ενέργεια και βιοχημικά δομικά στοιχεία.

Αυτό που τρώμε παρέχει επίσης στοιχεία για την σωστή λειτουργία των ενζύμων μας, των κυττάρων, των ιστών και των οργάνων μας και για την έκφραση πολλών από τα γονίδια μας.

Υπάρχουν άλλοι παράγοντες που καθορίζουν τη στιγμή, τον τρόπο λειτουργίας, τον τόπο (τύπο κυττάρου), το μέγεθος και τα χαρακτηριστικά της γονιδιακής έκφρασης. Ανάμεσά τους βρίσκουμε γονίδια που δεν κωδικοποιούν άμεσα τον χαρακτήρα, το πατρικό ή μητρικό αποτύπωμα, τα επίπεδα ορμονικής έκφρασης και άλλα.

Ένας άλλος βιοτικός καθοριστικός παράγοντας για το περιβάλλον που πρέπει να εξετάσουμε είναι αυτός του μικροβίου μας, καθώς και εκείνος των παθογόνων που μας κάνουν να αρρωστήσουμε. Τέλος, οι μηχανισμοί επιγενετικού ελέγχου είναι άλλοι παράγοντες που ελέγχουν την εκδήλωση κληρονομικών χαρακτήρων.

Όλα έχουν γενετική βάση στα ζωντανά όντα?

Θα μπορούσαμε να ξεκινήσουμε λέγοντας ότι όλα τα κληρονομικά έχουν γενετική βάση. Ωστόσο, δεν είναι όλα κληρονομικά τα πάντα που παρατηρούμε ως εκδήλωση της ύπαρξης και της ιστορίας ενός οργανισμού.

Με άλλα λόγια, εάν ένα συγκεκριμένο χαρακτηριστικό ενός ζωντανού οργανισμού μπορεί να σχετίζεται με μια μετάλλαξη, το χαρακτηριστικό αυτό έχει μια γενετική βάση. Στην πραγματικότητα, η βάση του ορισμού του ίδιου του γονιδίου είναι η μετάλλαξη.

Επομένως, από τη σκοπιά της Γενετικής, μόνο αυτό που μπορεί να μεταλλαχθεί και να μεταδοθεί από τη μία γενιά στην άλλη είναι κληρονομικό..

Από την άλλη πλευρά, είναι επίσης πιθανό ότι κάποιος παρατηρεί μια εκδήλωση της αλληλεπίδρασης του οργανισμού με το περιβάλλον και ότι αυτό το χαρακτηριστικό δεν είναι κληρονομικό ή ότι είναι μόνο για περιορισμένο αριθμό γενεών.

Η βάση αυτού του φαινομένου εξηγείται καλύτερα από την επιγενετική παρά από τη γενετική, δεδομένου ότι δεν σημαίνει απαραίτητα μετάλλαξη.

Τέλος, εξαρτάται από τους δικούς μας ορισμούς για να εξηγήσουμε τον κόσμο. Για το εν λόγω σημείο, μερικές φορές καλούμε μια κατάσταση ή κατάσταση που είναι προϊόν της συμμετοχής πολλών διαφορετικών στοιχείων.

Δηλαδή, το προϊόν μιας πολυπαραγοντικής κληρονομικότητας ή η αλληλεπίδραση ενός συγκεκριμένου γονότυπου με ένα συγκεκριμένο περιβάλλον ή σε δεδομένη χρονική στιγμή. Για να εξηγήσει και να ποσοτικοποιήσει αυτούς τους παράγοντες, ο γενετιστής έχει τα εργαλεία για να μελετήσει αυτό που είναι γνωστό στη γενετική ως κληρονομικότητα.

Παραδείγματα πολυπαραγοντικής κληρονομιάς

Οι περισσότεροι από τους χαρακτήρες έχουν πολλαπλή γενετική βάση. Επιπλέον, η έκφραση της πλειοψηφίας καθενός από τα γονίδια επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες.

Μεταξύ των χαρακτήρων που γνωρίζουμε δείχνουν έναν πολυπαραγοντικό τρόπο κληρονομικότητας είναι εκείνοι που καθορίζουν τα παγκόσμια χαρακτηριστικά του ατόμου. Αυτά περιλαμβάνουν, αλλά δεν περιορίζονται σε αυτά, τον μεταβολισμό, το ύψος, το βάρος, το χρώμα και τα σχέδια χρώματος και νοημοσύνης.

Κάποιοι άλλοι εκδηλώνονται ως ορισμένες συμπεριφορές ή ορισμένες ασθένειες στους ανθρώπους που περιλαμβάνουν παχυσαρκία, ισχαιμική καρδιοπάθεια κλπ..

Παρέχουμε στις ακόλουθες παραγράφους μόνο δύο παραδείγματα χαρακτήρων πολυπαραγοντικής κληρονομιάς σε φυτά και θηλαστικά.

Το χρώμα των πέταλα στα λουλούδια ορισμένων φυτών

Σε πολλά εργοστάσια η παραγωγή χρωστικών είναι ένας παρόμοιος κοινός τρόπος. Δηλαδή, η χρωστική ουσία παράγεται από μια σειρά βιοχημικών βημάτων που είναι κοινά σε πολλά είδη.

Η εκδήλωση του χρώματος, ωστόσο, μπορεί να ποικίλει ανά είδος. Αυτό δείχνει ότι τα γονίδια που καθορίζουν την εμφάνιση της χρωστικής ουσίας δεν είναι τα μόνα απαραίτητα για την εκδήλωση του χρώματος. Διαφορετικά, όλα τα λουλούδια θα έχουν το ίδιο χρώμα σε όλα τα φυτά.

Για να εκδηλωθεί το χρώμα σε μερικά λουλούδια, είναι απαραίτητη η συμμετοχή άλλων παραγόντων. Ορισμένοι είναι γενετικοί και άλλοι δεν είναι. Μεταξύ των μη γενετικών παραγόντων είναι το ρΗ του περιβάλλοντος στο οποίο αναπτύσσεται το φυτό, καθώς και η διαθεσιμότητα ορισμένων ορυκτών στοιχείων για τη διατροφή του.

Από την άλλη πλευρά, υπάρχουν και άλλα γονίδια που δεν έχουν καμία σχέση με την παραγωγή χρωστικής ουσίας, η οποία μπορεί να καθορίσει την εμφάνιση του χρώματος. Για παράδειγμα, τα γονίδια που κωδικοποιούν ή συμμετέχουν στον έλεγχο του ενδοκυτταρικού ρΗ.

Σε ένα από αυτά, το ρΗ του κενοτοπίου των επιδερμικών κυττάρων ελέγχεται από έναν ανταλλάκτη Na+/ Η+. Μία από τις μεταλλάξεις του γονιδίου αυτού του εναλλάκτη καθορίζει την απόλυτη απουσία του στα κενοτόπια των μεταλλαγμένων φυτών.

Στο φυτό που είναι γνωστό ως πρωινή δόξα, για παράδειγμα, σε pH 6,6 (κενοτόπιο) το λουλούδι είναι ανοιχτό μωβ. Στο ρΗ 7.7, ωστόσο, το λουλούδι είναι μοβ.

Παραγωγή γάλακτος σε θηλαστικά

Το γάλα είναι ένα βιολογικό υγρό που παράγεται από θηλυκά θηλαστικά. Το μητρικό γάλα είναι χρήσιμο και απαραίτητο για τη στήριξη της διατροφής των απογόνων.

Παρέχει επίσης την πρώτη γραμμή ανοσολογικής προστασίας αυτών πριν αναπτύξει το δικό σας ανοσοποιητικό σύστημα. Από όλα τα βιολογικά υγρά είναι ίσως το πιο πολύπλοκο από όλα.

Περιέχει πρωτεΐνες, λίπη, σάκχαρα, αντισώματα και μικρό παρεμβαλλόμενο RNA, μεταξύ άλλων βιοχημικών συστατικών. Το γάλα παράγεται από εξειδικευμένους αδένες που υπόκεινται σε ορμονικό έλεγχο.

Το πλήθος των συστημάτων και των συνθηκών που καθορίζουν την παραγωγή γάλακτος απαιτεί τη συμμετοχή πολλών γονιδίων διαφορετικών λειτουργιών στη διαδικασία. Δηλαδή, δεν υπάρχει κανένα γονίδιο για την παραγωγή γάλακτος.

Είναι πιθανό, ωστόσο, ότι ένα γονίδιο με πλειοτροπικό αποτέλεσμα μπορεί να καθορίσει την απόλυτη ανικανότητα να το πράξει. Υπό κανονικές συνθήκες, ωστόσο, η παραγωγή γάλακτος είναι πολυγενής και πολυπαραγοντική.

Ελέγχεται από πολλά γονίδια και επηρεάζεται από την ηλικία, την υγεία και τη διατροφή του ατόμου. Η θερμοκρασία, η διαθεσιμότητα νερού και μεταλλικών στοιχείων εμπλέκονται σε αυτό και ελέγχεται τόσο από γενετικούς όσο και από επιγενετικούς παράγοντες.

Πρόσφατες αναλύσεις υποδεικνύουν ότι καμία μνήμη 83 διαφορετικών βιολογικών διαδικασιών δεν εμπλέκεται στην παραγωγή γάλακτος εμβολίου σε βοοειδή Holstein.

Σε αυτά, περισσότερα από 270 διαφορετικά γονίδια δρουν μαζί για να παράσχουν ένα προϊόν, από εμπορική άποψη, κατάλληλο για ανθρώπινη κατανάλωση.

Αναφορές

  1. Glazier, A.M., Nadeau, J ... /, Aitman, T.J. (2002) Εύρεση γονιδίων που βασίζονται σε σύνθετα χαρακτηριστικά. Science, 298: 2345-2349.
  2. Morita, Y., Hoshino, Α. (2018) Πρόσφατες εξελίξεις στην ποικιλία χρωμάτων των λουλουδιών και σχηματοποίηση της ιαπωνικής δόξας πρωινού και πετούνιας. Breeding Science, 68: 128-138.
  3. Seo, Μ., Lee, Η.-J., Kim, Κ., Caetano-Anolles, Κ., J Jeong, JY, Park, S., Oh, YK, Cho, ) Χαρακτηρίζοντας γονίδια που σχετίζονται με την παραγωγή γάλακτος στο Holstein χρησιμοποιώντας RNA-σεq. Ασιατικό-Αυστραλιανό περιοδικό ζωικών επιστημών, Doi: dx.doi.org/10.5713/ajas.15.0525
  4. Mullins, Ν., Lewis. Μ. (2017) Γενετική της κατάθλιψης: πρόοδος επιτέλους. Τρέχουσες αναφορές Psychiaty, doi: 10.1007 / s11920-017-0803-9.
  5. Sandoval-Motta, S., Aldana, Μ., Martinez-Romero, Ε., Frank, Α. (2017) Το ανθρώπινο μικροβιοκτόνο και το ελλιπές πρόβλημα κληρονομικότητας. Frontiers in Genetics, δύο: 10.3389 / fgene.2017.00080. eCollection 2017.