ČO JE MULTIFAKTORIÁLNE DEDIČSTVO? (S PRÍKLADMI) - BIOLÓGIE - 2026

Multifaktoriálne dedičnosť odkazuje na prejav znakov genetický základ závisí na pôsobenie viacerých faktorov. To znamená, že analyzovaný charakter má genetický základ.

Jeho fenotypová manifestácia však nezávisí iba od génu (alebo génov), ktoré ho definujú, ale od iných zúčastnených prvkov. Najdôležitejším negenetickým faktorom je, samozrejme, to, čo spoločne nazývame „životné prostredie“.

Zložky životného prostredia

Medzi zložky životného prostredia, ktoré najviac ovplyvňujú genetickú výkonnosť jednotlivca, patrí dostupnosť a kvalita živín. U zvierat nazývame tento faktor stravy.

Tento faktor je taký dôležitý, že pre mnohých „sme to, čo jeme“. To, čo jeme, nám v skutočnosti nielen poskytuje zdroje uhlíka, energie a biochemické stavebné kamene.

To, čo jeme, nám tiež poskytuje prvky pre správne fungovanie našich enzýmov, buniek, tkanív a orgánov a pre expresiu mnohých našich génov.

Existujú ďalšie faktory, ktoré určujú čas, režim, miesto (typ bunky), veľkosť a vlastnosti génovej expresie. Medzi nimi nájdeme gény, ktoré priamo nekódujú charakter, otcovský alebo materský odtlačok, úroveň hormonálnej expresie a ďalšie.

Ďalším biotickým determinantom životného prostredia, ktoré je potrebné brať do úvahy, je to nášho mikrobiómu, ako aj patogénov, ktoré spôsobujú choroby. Nakoniec sú epigenetické kontrolné mechanizmy ďalšími faktormi, ktoré kontrolujú prejavy dedičných znakov.

Má všetko živé genetické základy?

Mohli by sme začať tým, že všetko, čo je dedičné, má genetický základ. Avšak nie všetko, čo považujeme za prejav existencie a histórie organizmu, je dedičné.

Inými slovami, ak konkrétna vlastnosť v živom organizme môže byť spojená s mutáciou, táto vlastnosť má genetický základ. V skutočnosti je samotným základom definície génu mutácia.

Z hľadiska genetiky je preto dedičné iba to, čo môže mutovať a prenášať z jednej generácie na druhú.

Na druhej strane je tiež možné, že človek pozoruje prejav interakcie organizmu s prostredím a že táto vlastnosť nie je dedičná, alebo že je to len pre obmedzený počet generácií.

Podstatu tohto fenoménu lepšie vysvetľuje epigenetika ako genetika, pretože to nevyhnutne neznamená mutáciu.

Na záver vysvetlíme svet svojim vlastným definíciám. Pre daný bod niekedy nazývame charakter stavom alebo stavom, ktorý je výsledkom účasti mnohých rôznych prvkov.

To je produkt multifaktoriálneho dedičstva alebo interakcie konkrétneho genotypu so špecifickým prostredím alebo v danom čase. Na vysvetlenie a kvantifikáciu týchto faktorov má genetik nástroje na štúdium toho, čo je v genetike známe ako dedičnosť.

Príklady multifaktoriálnej dedičnosti

Väčšina znakov má mnohopočetný genetický základ. Ďalej je expresia väčšiny každého z génov ovplyvnená mnohými faktormi.

Medzi postavami, o ktorých vieme, vykazujú multifaktoriálny spôsob dedenia, sú tie, ktoré definujú globálne charakteristiky jednotlivca. Tieto zahŕňajú, ale nie sú obmedzené na, metabolizmus, výšku, hmotnosť, farbu a inteligenciu a sfarbenie.

Niektoré iné sa prejavujú ako určité správanie alebo určité choroby u ľudí, ktoré zahŕňajú obezitu, ischemickú chorobu srdca atď.

V nasledujúcich odsekoch uvádzame iba dva príklady multifaktoriálnych dedičských vlastností rastlín a cicavcov.

Farba lístkov v kvetinách niektorých rastlín

V mnohých rastlinách je tvorba pigmentov podobnou spoločnou cestou. To znamená, že pigment sa vyrába radom biochemických krokov, ktoré sú spoločné pre mnoho druhov.

Farebné prejavy sa však môžu líšiť podľa druhu. To naznačuje, že gény, ktoré určujú vzhľad pigmentu, nie sú jediné gény potrebné na prejavenie farby. Inak by všetky kvety mali rovnakú farbu vo všetkých rastlinách.

Aby sa farba prejavila v niektorých kvetoch, je potrebná účasť ďalších faktorov. Niektoré sú genetické a iné nie. Medzi negenetické faktory patrí pH prostredia, v ktorom rastlina rastie, ako aj dostupnosť určitých minerálnych prvkov pre ich výživu.

Na druhej strane existujú ďalšie gény, ktoré nemajú nič spoločné s tvorbou pigmentu, ktoré môžu určovať vzhľad farby. Napríklad gény, ktoré kódujú alebo sa podieľajú na kontrole intracelulárneho pH.

V jednom z nich je pH vakuoly epidermálnych buniek regulované výmenníkom Na ⁺ / H ⁺ . Jedna z mutácií génu pre tento výmenník určuje jeho absolútnu neprítomnosť vo vakuolách mutantných rastlín.

V rastline známej ako ranná sláva, napríklad pri pH 6,6 (vákuum), je kvet svetloružový. Pri pH 7,7 je však kvet fialový.

Produkcia mlieka u cicavcov

Mlieko je biologická tekutina produkovaná samicami cicavcov. Materské mlieko je užitočné a potrebné na podporu výživy mladých ľudí.

Poskytuje tiež ich prvú líniu imunitnej obrany pred vývojom vlastného imunitného systému. Zo všetkých biologických tekutín je to asi najzložitejšie zo všetkých.

Obsahuje okrem iných biochemických zložiek proteíny, tuky, cukry, protilátky a malé interferujúce RNA. Mlieko sa vyrába špecializovanými žľazami, ktoré sú pod hormonálnou kontrolou.

Množstvo systémov a podmienok, ktoré určujú produkciu mlieka, si vyžaduje, aby sa na procese zúčastňovalo mnoho génov s rôznymi funkciami. To znamená, že neexistuje žiadny gén na produkciu mlieka.

Je však možné, že gén s pleiotropným účinkom by mohol určiť absolútnu nemožnosť tak urobiť. Za normálnych podmienok je však výroba mlieka polygénna a multifaktoriálna.

Je riadený mnohými génmi a je ovplyvňovaný vekom, zdravím a výživou jednotlivca. Zasahuje do nej teplota, dostupnosť vody a minerálov a je kontrolovaná genetickými aj epigenetickými faktormi.

Najnovšie analýzy naznačujú, že pri výrobe kravského mlieka u hovädzieho dobytka Holstein sa podieľa najmenej 83 rôznych biologických procesov.

V nich spolupracuje viac ako 270 rôznych génov, aby poskytli produkt z komerčného hľadiska vhodný na ľudskú spotrebu.

Referencie

1. Glazier, AM, Nadeau, J. ./, Aitman, TJ (2002) Nájdenie génov, ktoré sú základom komplexných znakov. Science, 298: 2345-2349.
2. Morita, Y., Hoshino, A. (2018) Posledný pokrok vo farebných variantoch kvetov a vzorovaní japonskej rannej 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) ) Charakterizácia génov súvisiacich s produkciou mlieka v Holsteine ​​pomocou RNA-sekv. Ázijsko-rakúsky časopis o zvieratách, Doi: dx.doi.org/10.5713/ajas.15.0525
4. Mullins, N., Lewis. M. (2017) Genetika depresie: konečný pokrok. Aktuálne Psychiaty správy, doi: 10.1007 / s11920-017-0803-9.
5. Sandoval-Motta, S., Aldana, M., Martínez-Romero, E., Frank, A. (2017) Ľudský mikrobiom a chýbajúci problém dedičnosti. Hranice v genetike, doi: 10.3389 / fgene.2017.00080. eCollection 2017.