Полиген

Полиген . — член группы неэпистатических генов , которые аддитивно взаимодействуют, влияя на фенотипический признак, тем самым способствуя множественному наследованию ( полигенное наследование , мультигенное наследование, количественное наследование) ^[1]), тип неменделевского наследования , в отличие от одногенного наследования, которое является основным понятием менделевского наследования . Термин «монозиготный» обычно используется для обозначения гипотетического гена, поскольку часто трудно отличить влияние отдельного гена от воздействия других генов и окружающей среды на конкретный фенотип. Однако достижения в статистической методологии и высокопроизводительном секвенировании позволяют исследователям находить гены-кандидаты для этого признака. В случае, если такой ген идентифицирован, его называют локусом количественного признака (QTL). обычно плейотропны Эти гены также . Считается , что гены, которые способствуют развитию диабета 2 типа , в основном являются полигенами. ^[2] В июле 2016 года ученые сообщили об идентификации набора из 355 генов последнего универсального общего предка (LUCA) всех организмов, живущих на Земле. ^[3]

Признаки с полигенным детерминизмом соответствуют классическим количественным признакам , в отличие от качественных признаков с моногенным или олигогенным детерминизмом. По сути, вместо двух вариантов, таких как веснушки или отсутствие веснушек, существует множество вариаций, таких как цвет кожи, волос или даже глаз.

Обзор

Полигенный локус — любой индивидуальный локус, входящий в систему генов, ответственных за генетический компонент изменчивости по количественному (полигенному) признаку. Аллельные замены способствуют вариативности определенного количественного признака. Полигенный локус может представлять собой либо одиночный, либо сложный генетический локус в общепринятом понимании, т.е. либо одиночный ген, либо тесно связанный блок функционально связанных генов. ^[4]

В современном смысле способ наследования полигенных паттернов называется полигенным наследованием , основные свойства которого можно резюмировать следующим образом:

Большинство метрических и меристических признаков контролируются рядом генетических локусов.
Основным способом взаимодействия неаллельных генов в соответствующих генных сериях является добавление преимущественно небольших вкладов отдельных аллелей.
Эффекты аллельных замен в каждом из сегрегирующих генов обычно относительно невелики и взаимозаменяемы, в результате чего идентичный фенотип может проявляться большим разнообразием генотипов.
Фенотипическое выражение полигенных признаков претерпевает значительные изменения под влиянием окружающей среды.
Полигенные признаки демонстрируют непрерывное, а не прерывистое распределение.
Сбалансированные системы полигенного наследования в популяции содержат большую потенциальную генетическую изменчивость в гетерозиготном состоянии и высвобождаются небольшими приростами посредством генетической рекомбинации между связанными полигенами. ^[5]^[6]^[7]^[8]

Наследование

Полигенное наследование происходит, когда один признак контролируется двумя или более генами . Часто гены велики по количеству, но малы по действию. ^[9] Примерами полигенного наследования человека являются рост, цвет кожи, цвет глаз и вес. Полигены существуют и в других организмах. Дрозофила , например, демонстрирует полигению с такими признаками, как морфология крыльев, ^[10] количество щетинок ^[11] и многие другие.

Характеристика распределения

Частота фенотипов этих признаков обычно соответствует нормальной схеме распределения непрерывных вариаций. Это является результатом множества возможных комбинаций аллелей. При нанесении значений колоколообразная «нормальная» кривая получается . Способ . распределения представляет собой оптимальный или наиболее приспособленный фенотип Чем больше генов задействовано, тем более плавной будет оценочная кривая, которая следует из Центральной предельной теоремы . Это означает, что такие черты, как рост, которые одновременно хорошо наследуются и нормально распределяются, обязательно полигенны. Другими словами, тот факт, что рост человека следует гладкой колоколообразной кривой, означает, что не может быть ни одного гена (или даже небольшого кластера генов), контролирующего рост в обычных обстоятельствах. Однако в этой модели все гены должны кодировать аллели с аддитивными эффектами. Это предположение часто нереалистично, поскольку многие гены проявляют эпистазные эффекты, которые могут иметь непредсказуемые последствия для распределения результатов, особенно если рассматривать распределение в мелком масштабе. ^[12]

Картирование полигенов

Традиционно для картирования полигенов требуются статистические инструменты, которые помогут измерить влияние полигенов, а также сузить круг поиска отдельных генов. Одним из таких инструментов является QTL-маппинг . QTL-картирование использует явление, известное как неравновесие по сцеплению, путем сравнения известных генов-маркеров с коррелирующими фенотипами. Часто исследователи обнаруживают большой участок ДНК, называемый локусом , на который приходится значительная часть вариаций, наблюдаемых в измеряемом признаке. Этот локус обычно содержит большое количество ответственных за это генов. Новая форма QTL была описана как экспрессия QTL (eQTL). eQTL регулируют количество экспрессируемой мРНК, которая, в свою очередь, регулирует количество белка в организме. ^[13]

Другой интерес статистических генетиков, использующих QTL-картирование, заключается в определении сложности генетической архитектуры, лежащей в основе фенотипического признака. Например, им может быть интересно узнать, формируется ли фенотип многими независимыми локусами или несколькими локусами, и взаимодействуют ли эти локусы. Это может предоставить информацию о том, как может развиваться фенотип.

Ссылки

^ «Полигенное наследование, качественное и количественное наследование» . Фактор фактов . 13 марта 2020 г. Проверено 03 мая 2021 г.
^ Розенблум, Алабама; Джо, младший; Янг, РС; Зима, МЫ (1 февраля 1999 г.). «Новая эпидемия диабета 2 типа среди молодежи». Уход при диабете . 22 (2): 345–354. дои : 10.2337/diacare.22.2.345 . ПМИД 10333956 .
^ Уэйд, Николас (25 июля 2016 г.). «Знакомьтесь, Лука, предок всего живого» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 25 июля 2016 г.
^ Лернер Дж. М. (1968). Наследственность, эволюция и общество . Сан-Франциско: Фриман и Комп.
^ Ригер Р. Михаэлис А., Грин ММ (1976). Глоссарий генетики и цитогенетики: Классический и молекулярный . Гейдельберг – Нью-Йорк: Springer-Verlag. ISBN 978-0-387-07668-3 .
^ Добжанский Т. (1970). Эволюция человечества: Эволюция человеческого вида . Нью-Йорк: Bantam Books. ISBN 978-05526-5390-9 .
^ Хаджиселимович Р. (2005). Биоантропология – Биоразнообразие современного человека/Биоантропология – Биоразнообразие современного человека . Сараево: Институт генной инженерии и биотехнологии (INGEB). ISBN 978-9958-9344-2-1 .
^ Добжанский Т. (1970). Генетика эволюционного процесса . Нью-Йорк: Колумбия. ISBN 978-0-231-02837-0 .
^ Фальконер, Д.С. и Маккей TFC (1996). Введение в генетику. Четвертое издание. Аддисон Уэсли Лонгман, Харлоу, Эссекс, Великобритания.
^ Циммерман, Эрика; Палссон, Арнар; Гибсон, Грег (1 июня 2000 г.). «Количественные признаки локусов, влияющие на компоненты формы крыльев Drosophila melanogaster» . Генетика . 155 (2): 671–683. дои : 10.1093/генетика/155.2.671 . ПМК 1461095 . ПМИД 10835390 .
^ Маккей, Труди (декабрь 1995 г.). «Генетическая основа количественной изменчивости: количество сенсорных щетинок Drosophila melanogaster как модельная система». Тенденции в генетике . 11 (12): 464–470. дои : 10.1016/s0168-9525(00)89154-4 . ПМИД 8533161 .
^ Рики Льюис (2003), Многофакторные черты характера , Высшее образование McGraw-Hill
^ Консоли Л., Лефевр А., Зиви М., де Вьен Д., Дамерваль С. (апрель 2002 г.). «QTL-анализ вариаций протеома и транскриптома для анализа генетической архитектуры сложных признаков кукурузы». Растение Мол Биол . 48 (5–6): 575–581. дои : 10.1023/А:1014840810203 . ПМИД 11999835 . S2CID 37085089 .

Внешние ссылки

(из) Полигения

[1] «Полигенное наследование, качественное и количественное наследование» . Фактор фактов . 13 марта 2020 г. Проверено 03 мая 2021 г.

[2] Розенблум, Алабама; Джо, младший; Янг, РС; Зима, МЫ (1 февраля 1999 г.). «Новая эпидемия диабета 2 типа среди молодежи». Уход при диабете . 22 (2): 345–354. дои : 10.2337/diacare.22.2.345 . ПМИД 10333956 .

[NYT-20160725-3] Уэйд, Николас (25 июля 2016 г.). «Знакомьтесь, Лука, предок всего живого» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 25 июля 2016 г.

[Lerner2-4] Лернер Дж. М. (1968). Наследственность, эволюция и общество . Сан-Франциско: Фриман и Комп.

[Rieger-5] Ригер Р. Михаэлис А., Грин ММ (1976). Глоссарий генетики и цитогенетики: Классический и молекулярный . Гейдельберг – Нью-Йорк: Springer-Verlag. ISBN 978-0-387-07668-3 .

[Dobzhansky-6] Добжанский Т. (1970). Эволюция человечества: Эволюция человеческого вида . Нью-Йорк: Bantam Books. ISBN 978-05526-5390-9 .

[Hadziselimovic-7] Хаджиселимович Р. (2005). Биоантропология – Биоразнообразие современного человека/Биоантропология – Биоразнообразие современного человека . Сараево: Институт генной инженерии и биотехнологии (INGEB). ISBN 978-9958-9344-2-1 .

[dobzhansky-8] Добжанский Т. (1970). Генетика эволюционного процесса . Нью-Йорк: Колумбия. ISBN 978-0-231-02837-0 .

[9] Фальконер, Д.С. и Маккей TFC (1996). Введение в генетику. Четвертое издание. Аддисон Уэсли Лонгман, Харлоу, Эссекс, Великобритания.

[10] Циммерман, Эрика; Палссон, Арнар; Гибсон, Грег (1 июня 2000 г.). «Количественные признаки локусов, влияющие на компоненты формы крыльев Drosophila melanogaster» . Генетика . 155 (2): 671–683. дои : 10.1093/генетика/155.2.671 . ПМК 1461095 . ПМИД 10835390 .

[11] Маккей, Труди (декабрь 1995 г.). «Генетическая основа количественной изменчивости: количество сенсорных щетинок Drosophila melanogaster как модельная система». Тенденции в генетике . 11 (12): 464–470. дои : 10.1016/s0168-9525(00)89154-4 . ПМИД 8533161 .

[12] Рики Льюис (2003), Многофакторные черты характера , Высшее образование McGraw-Hill

[13] Консоли Л., Лефевр А., Зиви М., де Вьен Д., Дамерваль С. (апрель 2002 г.). «QTL-анализ вариаций протеома и транскриптома для анализа генетической архитектуры сложных признаков кукурузы». Растение Мол Биол . 48 (5–6): 575–581. дои : 10.1023/А:1014840810203 . ПМИД 11999835 . S2CID 37085089 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]