Олигогенное наследование
Олигогенное наследование ( греч. ὀλίγος – ὀligos = немного, немного) описывает признак, на который влияют несколько генов. Олигогенное наследование представляет собой промежуточное звено между моногенным наследованием , при котором признак определяется одним причинным геном, и полигенным наследованием , при котором признак находится под влиянием многих генов и часто факторов окружающей среды. [1]
Исторически считалось, что многие признаки управляются одним причинным геном (что считается моногенным наследованием ), однако работы в области генетики показали, что эти признаки сравнительно редки, и в большинстве случаев на так называемые моногенные признаки преимущественно влияет один ген. , но может быть опосредовано другими генами с небольшим эффектом. [2]
История
[ редактировать ]Примерно в 1930-40-х годах появились доказательства того, что множественные гены могут влиять на риск заболевания, которые показали дискретные закономерности наследования из-за различий в возрасте начала заболевания у братьев и сестер. Возраст начала заболевания у пар братьев и сестер был очень схожим, но между парами братьев и сестер мог быть совершенно разным и в некоторых случаях группироваться в несколько возрастных групп. Это позволило предположить наличие основного гена, контролирующего риск заболевания, а также других генов, влияющих на возраст начала заболевания. [3]
Распознавание заболеваний, на которые влияет более чем один ген, подчеркнуло необходимость разработки методологий обнаружения этих олигогенных моделей наследования, поскольку они не соответствуют более простой менделевской модели наследования. Развитие таких методов ускорило открытие других примеров олигогенных признаков и вызвало изменение в восприятии генетических заболеваний. [1]
Гены-модификаторы
[ редактировать ]Одним из примеров олигогенного наследования является случай, когда одного гена достаточно, чтобы вызвать признак, однако на его пенетрантность или экспрессивность влияет другой ген, называемый модификатором. Примером такого случая является ген TGFB1 , который изменил риск развития болезни Альцгеймера у человека, если он несет болезненный вариант гена APP . Считается, что этот механизм работает через вариант модификатора, увеличивающий клиренс амилоидных волокон в стареющем мозге и уменьшающий количество бляшек. [4]
Идентификация олигогенных признаков
[ редактировать ]Признак может быть признан олигогенным по следующим признакам: [1]
- Корреляции фенотип-генотип: если фенотип невозможно предсказать по одному сильно коррелированному локусу, но включение генотипа из другого локуса улучшает корреляцию, это свидетельствует о том, что признак является олигогенным.
- Фенотипические различия в модели заболевания на животных, зависящие от генетического фона: эффекты потенциального локуса-модификатора можно протестировать на животном с другой известной причинной мутацией.
- Несоответствия между мутациями и менделевской моделью наследования: если носители мутации не демонстрируют структуру фенотипов, ожидаемую при менделевском наследовании, другие модели могут лучше объяснить наблюдаемые закономерности наследования.
- Установление сцепления с более чем одним локусом или неспособность обнаружить сцепление с помощью менделевских моделей: при отслеживании мутаций, связанных с признаком, через генеалогическое древо, более чем одна мутация может показать тот же образец наследования, что и признак (в случае, когда для признака требуется несколько вариантов), либо связь может быть не обнаружена (в случае, когда для признака достаточно одного из нескольких вариантов)
Человеческие свойства с возможным олигогенным наследованием
[ редактировать ]| Доминантный | Рецессивный | Ссылки |
|---|---|---|
| Пик Вдовы | Прямая лобная линия роста волос | [5] [6] |
| Ямочки на лице * | Нет ямочек на лице | [7] [8] |
| Возможность попробовать PTC | Невозможно попробовать PTC | [9] |
| Неприкрепленная (свободная) мочка уха | Прикрепленная мочка уха | [7] [10] [11] |
| Направление волос по часовой стрелке (слева направо) | Направление волос против часовой стрелки (справа налево) | [12] |
| Расщелина подбородка | Гладкий подбородок | [13] |
| Умение переворачивать язык (уметь держать язык в форме буквы U) | Нет возможности перевернуть язык | [14] |
| Дополнительный палец или палец ноги | Нормальные пять пальцев рук и ног | [14] |
| Прямой большой палец | Большой палец автостопщика | [14] |
| Веснушки | Никаких веснушек | [7] [15] |
| влажного типа Ушная сера | сухого типа Ушная сера | [10] [16] |
| Короткость пальцев | Нормальная длина пальцев | [14] |
| Перепончатые пальцы | Нормальные разделенные пальцы | [14] |
| римский нос | Нет заметного моста | [17] |
| синдром Марфана | Нормальные пропорции тела | [18] |
| болезнь Хантингтона | Без повреждения нервов | [19] |
| Нормальная слизистая оболочка | Муковисцидоз | [20] |
| Кованый подбородок | Отступающий подбородок | [17] |
| Белый чубок | Темный чуб | [21] |
| Узкая связка | Связочная слабость | [22] |
| Возможность есть сахар | Галактоземия | [23] |
| Тотальная лейконихия и синдром Барта Памфри | Частичная лейконихия | [24] |
| Отсутствие рыбьего запаха тела. | Триметиламинурия | [25] |
| Стойкость лактозы * | Непереносимость лактозы * | [26] |
| Выступающий подбородок (V-образный). | Менее выступающий подбородок (U-образный) | [27] |
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с Бадано, Хосе Л.; Кацанис, Николай (октябрь 2002 г.). «Помимо Менделя: развивающийся взгляд на передачу генетических заболеваний человека». Обзоры природы Генетика . 3 (10): 779–789. дои : 10.1038/nrg910 . ПМИД 12360236 . S2CID 4714288 .
- ^ Робинсон, Джон Ф.; Кацанис, Николай (2010). «Олигогенное заболевание». Генетика человека Фогеля и Мотульского . Шпрингер, Берлин, Гейдельберг. стр. 243–262. дои : 10.1007/978-3-540-37654-5_8 . ISBN 978-3-540-37653-8 .
- ^ Холдейн, JBS (январь 1941 г.). «Относительная важность основных и модифицирующих генов в определении некоторых заболеваний человека». Журнал генетики . 41 (2–3): 149–157. дои : 10.1007/BF02983018 . S2CID 186235733 .
- ^ Висс-Корей, Тони; Лин, Кэрол; Ян, Фэнжун; Ю, Гуй-Цю; Роде, Мишель; МакКонлог, Лиза; Маслия, Элиэзер; Муке, Леннарт (1 мая 2001 г.). «TGF-β1 способствует клиренсу микроглиального амилоида-β и уменьшает количество бляшек у трансгенных мышей». Природная медицина . 7 (5): 612–618. дои : 10.1038/87945 . ПМИД 11329064 . S2CID 26048084 .
- ^ Кэмпбелл, Нил ; Рис, Джейн (2005). Биология . Сан-Франциско: Бенджамин Каммингс . п. 265. ИСБН 0-07-366175-9 .
- ^ МакКьюсик, Виктор А. (10 февраля 2009 г.). «Вдовий пик» . Интернет-менделевское наследование у человека . Университет Джонса Хопкинса. 194000.
- ^ Перейти обратно: а б с «Генетика/Репродукция» . ScienceNet – Науки о жизни . Сингапурский научный центр. Архивировано из оригинала 25 сентября 2003 г.
- ^ МакКьюсик, Виктор А. (25 июня 1994 г.). «Ямочки на лице» . Интернет-менделевское наследование у человека . Университет Джонса Хопкинса. 126100.
- ^ Вудинг, Стивен (28 июня 2004 г.). «Естественный отбор в действии генетической изменчивости по вкусу» . Медицинские новости сегодня . Архивировано из оригинала 13 декабря 2007 г.
- ^ Перейти обратно: а б Круз-Гонсалес, Л.; Лискер, Р. (1982). «Наследование типов ушной серы, прикрепления мочек уха и способности переворачивания языка». Акта Антропогенет . 6 (4): 247–54. ПМИД 7187238 .
- ^ МакКьюсик, Виктор А.; Лопес, А. (30 июля 2010 г.). «Прикрепление мочки уха: прикрепленное или неприкрепленное» . Интернет-менделевское наследование у человека . Университет Джонса Хопкинса. 128900.
- ^ Макдональд, Джон Х. (8 декабря 2011 г.). «Завиток волос» . Мифы генетики человека . Университет штата Делавэр.
- ^ МакКьюсик, Виктор А. (23 марта 2013 г.). «Расщелина подбородка» . Интернет-менделевское наследование у человека . Университет Джонса Хопкинса. 119000.
- ^ Перейти обратно: а б с д и Хаджиселимович Р. (2005). Биоантропология – Биоразнообразие современного человека/Биоантропология – Биоразнообразие современного человека . Сараево: ИНГЕБ. ISBN 9958-9344-2-6 .
- ^ Сюэ-Цзюнь Чжан; и др. (2004). «Ген веснушек соответствует хромосоме 4q32–q34» . Журнал исследовательской дерматологии . 122 (2): 286–290. дои : 10.1046/j.0022-202x.2004.22244.x . ПМИД 15009706 .
- ^ МакКьюсик, Виктор А.; О'Нил, Марла Дж. Ф. (22 ноября 2010 г.). «Секреция апокриновых желез, вариации» . Интернет-менделевское наследование у человека . Университет Джонса Хопкинса. 117800.
- ^ Перейти обратно: а б «Менделевские черты человека» (PDF) . Генетика человека . Суперкомпьютерный центр Сан-Диего (SDSC).
- ^ Чен, Гарольд (11 января 2021 г.). Бюлер, Брюс (ред.). «Генетика синдрома Марфана» . Медскейп . ООО «ВебМД».
- ^ Стаффорд, Кейт; Маннор, Майкл. «Мутации и генетические заболевания» . Генетические заболевания . ThinkQuest. Архивировано из оригинала 3 января 2007 г.
- ^ «Аутосомно-рецессивный: муковисцидоз, серповидно-клеточная анемия, болезнь Тея-Сакса» . Медицинская генетика . Детская больница Питтсбурга. 3 февраля 2008 г. Архивировано из оригинала 24 августа 2009 г.
- ^ «Наследственные человеческие качества» . ЭдКвест. Архивировано из оригинала 1 февраля 2012 г.
- ^ Скотт, CI (1971). «Необычное лицо, гипермобильность суставов, генитальная аномалия и низкий рост: новый дисморфический синдром». Оригинальная серия статей о врожденных дефектах . 7 (6): 240–246. ПМИД 5173168 .
- ^ Фанкхаузер, Д.Б. (2 февраля 2006 г.). «Наследственные черты человека» . Клермонтский колледж Университета Цинциннати. Архивировано из оригинала 23 февраля 2012 г.
- ^ Тузюн, Ялчин; Караку, Озге (2009). «Лейконихия» (PDF) . Журнал Турецкой академии дерматологии . ДЖТАД. Архивировано из оригинала (PDF) 3 марта 2016 г. Проверено 19 февраля 2017 г.
- ^ «Знание о триметиламинурии» . genome.gov . Национальный институт исследования генома человека.
- ^ Боуэн, Р. (25 апреля 2009 г.). «Непереносимость лактозы (неустойчивость лактазы)» . Государственный университет Колорадо.
- ^ Яблецки, Донна Мэй. «Вариации человеческого лица» (PDF) . Научные эксперименты в файле . Факты в файле.