CO JE MULTIFAKTORIÁLNÍ DĚDIČNOST? (S PŘÍKLADY) - BIOLOGIE - 2025

Multifaktoriální dědičnost odkazuje na projev znaků genetický základ závisí na působení více faktorů. To znamená, že analyzovaný charakter má genetický základ.

Jeho fenotypová manifestace však závisí nejen na genu (nebo genech), které jej definují, ale na dalších zúčastněných prvcích. Samozřejmě nejdůležitějším genetickým faktorem je to, co společně nazýváme „životní prostředí“.

Složky prostředí

Mezi složky životního prostředí, které nejvíce ovlivňují genetické vlastnosti jedince, patří dostupnost a kvalita živin. U zvířat nazýváme tuto faktorovou stravu.

Tento faktor je tak důležitý, že pro mnoho „jsme to, co jíme“. To, co jíme, nám nejen poskytuje zdroje uhlíku, energie a biochemické stavební kameny.

To, co jíme, nám také poskytuje prvky pro správné fungování našich enzymů, buněk, tkání a orgánů a pro expresi mnoha našich genů.

Existují další faktory, které určují čas, režim, místo (typ buňky), velikost a vlastnosti genové exprese. Mezi nimi najdeme geny, které přímo nekódují charakter, otcovský nebo mateřský otisk, úrovně hormonální exprese a další.

Dalším biotickým determinantem životního prostředí, které je třeba zvážit, je to našeho mikrobiomu, jakož i patogenů, které nám způsobují nemoc. Nakonec jsou epigenetické kontrolní mechanismy dalšími faktory, které kontrolují projevy dědičných postav.

Má všechno živé genetické základy v živých bytostech?

Mohli bychom začít tím, že vše, co je dědičné, má genetický základ. Avšak ne všechno, co považujeme za projev existence a historie organismu, je dědičné.

Jinými slovy, pokud může být konkrétní znak v živém organismu spojen s mutací, má tato vlastnost genetický základ. Ve skutečnosti je samotným základem definice genu mutace.

Z hlediska genetiky je tedy dědičné pouze to, co může mutovat a přenášet z jedné generace na druhou.

Na druhé straně je také možné, že člověk pozoruje projev interakce organismu s prostředím a že tato charakteristika není dědičná, nebo že je to pouze pro omezený počet generací.

Základ tohoto jevu lépe vysvětluje epigenetika než genetika, protože to nutně neznamená mutaci.

A konečně, my vysvětlujeme svět na našich vlastních definicích. Pro daný bod nazýváme někdy charakterem stav nebo stav, který je výsledkem účasti mnoha různých prvků.

To je produkt multifaktoriální dědičnosti nebo interakce konkrétního genotypu se specifickým prostředím nebo v daném čase. K objasnění a kvantifikaci těchto faktorů má genetik nástroje ke studiu toho, co je v genetice známé jako dědičnost.

Příklady multifaktoriální dědičnosti

Většina znaků má mnohočetný genetický základ. Kromě toho je exprese většiny každého z genů ovlivněna mnoha faktory.

Mezi znaky, které víme, ukazují multifaktoriální způsob dědičnosti ty, které definují globální charakteristiky jedince. Patří sem, ale nejsou na ně omezeny, metabolismus, výška, hmotnost, barva a inteligence a zbarvení.

Některé další se projevují jako určité chování nebo určité nemoci u lidí, které zahrnují obezitu, ischemickou chorobu srdce atd.

V následujících odstavcích uvádíme pouze dva příklady multifaktoriální dědičnosti v rostlinách a savcích.

Barva okvětních lístků v květinách některých rostlin

V mnoha rostlinách je generace pigmentů podobnou sdílenou cestou. To znamená, že pigment je produkován řadou biochemických kroků, které jsou běžné pro mnoho druhů.

Projev barvy se však může lišit podle druhu. To ukazuje, že geny, které určují vzhled pigmentu, nejsou jediné, které jsou nezbytné pro projev barevnosti. Jinak by všechny květy měly stejnou barvu ve všech rostlinách.

Aby se barva projevila v některých květech, je nutná účast dalších faktorů. Některé jsou genetické a jiné nikoli. Mezi negenetickými faktory je pH prostředí, ve kterém rostlina roste, a dostupnost určitých minerálních prvků pro její výživu.

Na druhé straně existují i ​​jiné geny, které nemají nic společného s vytvářením pigmentu, které mohou určovat vzhled barvy. Například genů, které kódují nebo se podílejí na kontrole intracelulárního pH.

V jednom z nich je pH vakuoly epidermálních buněk řízeno výměníkem Na ⁺ / H ⁺. Jedna z mutací genu pro tento měnič určuje jeho absolutní nepřítomnost ve vakuolách mutantních rostlin.

V rostlině známé jako ranní sláva, například při pH 6,6 (vakuola), je květina světle fialová. Při pH 7,7 je však květina fialová.

Produkce mléka u savců

Mléko je biologická tekutina produkovaná samicemi savců. Mateřské mléko je užitečné a nezbytné pro podporu výživy mladých lidí.

Poskytuje také jejich první linii imunitní obrany před vývojem vlastního imunitního systému. Ze všech biologických tekutin je to asi nejsložitější ze všech.

Obsahuje mimo jiné biochemické složky proteiny, tuky, cukry, protilátky a malé interferující RNA. Mléko je produkováno specializovanými žlázami, které podléhají hormonální kontrole.

Mnoho systémů a podmínek, které určují produkci mléka, vyžaduje, aby se na procesu podílelo mnoho genů s různými funkcemi. To znamená, že neexistuje žádný gen pro produkci mléka.

Je však možné, že gen s pleiotropním účinkem by mohl určit absolutní neschopnost tak učinit. Za normálních podmínek je však produkce mléka polygenní a multifaktoriální.

Je řízen mnoha geny a je ovlivňován věkem, zdravím a výživou jedince. Do toho zasahuje teplota, dostupnost vody a minerálů a je řízena jak genetickými, tak epigenetickými faktory.

Nedávné analýzy ukazují, že na výrobě kravského mléka u skotu Holstein se podílí nejméně 83 různých biologických procesů.

V nich pracuje více než 270 různých genů, aby poskytly produkt, z komerčního hlediska, vhodný pro lidskou spotřebu.

Reference

1. Glazier, AM, Nadeau, J../, Aitman, TJ (2002) Hledání genů, které jsou základem složitých vlastností. Science, 298: 2345-2349.
2. Morita, Y., Hoshino, A. (2018) Poslední pokroky v barevných variacích květů a vzorování japonské ranní slávy a petúnie. Breeding Science, 68: 128-138.
3. Seo, M., Lee, H.-J., Kim, K., Caetano-Anolles, K., J Jeong, JY, Park, S., Oh, YK, Cho, S., Kim, H. (2016)) Charakterizace genů souvisejících s produkcí mléka v Holsteinu pomocí RNA-sekv. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, Doi: dx.doi.org/10.5713/ajas.15.0525
4. Mullins, N., Lewis. M. (2017) Genetika deprese: konečně pokrok. Aktuální Psychiaty zprávy, doi: 10.1007 / s11920-017-0803-9.
5. Sandoval-Motta, S., Aldana, M., Martínez-Romero, E., Frank, A. (2017) Lidský mikrobiom a chybějící problém dědičnosti. Frontiers in Genetics, doi: 10.3389 / fgene.2017.00080. eCollection 2017.