Apa itu pewarisan poligenik? (dengan contoh)



itu warisan poligenik adalah transmisi karakter yang manifestasinya tergantung pada beberapa gen. Dalam pewarisan monogenik, sebuah karakter memanifestasikan dirinya dari ekspresi gen tunggal; di digénica, dua. Dalam pewarisan poligenik, kita biasanya berbicara tentang partisipasi dua, jika bukan tiga, atau lebih gen.

Sebenarnya, ada sangat sedikit karakter yang bergantung pada manifestasi dari hanya satu gen atau dua gen. Namun, kesederhanaan analisis karakter yang bergantung pada beberapa gen sangat membantu pekerjaan Mendel.

Studi selanjutnya oleh peneliti lain mengungkapkan bahwa warisan biologis, secara umum, sedikit lebih kompleks dari itu.

Ketika kita berbicara tentang pewarisan karakter yang tergantung pada beberapa gen, kita mengatakan bahwa mereka berinteraksi satu sama lain untuk memberikan karakter tersebut. Dalam interaksi ini gen-gen ini saling melengkapi atau melengkapi.

Satu gen dapat melakukan satu bagian dari pekerjaan, sementara yang lain melakukan yang lain. Serangkaian aksinya akhirnya diamati dalam karakter manifestasi siapa yang mereka ikuti.

Dalam pewarisan lain, masing-masing gen dengan fungsi yang sama berkontribusi masing-masing sedikit untuk manifestasi akhir karakter. Dalam kelas pewarisan poligenik ini, efek aditif selalu diamati. Selain itu, variasi dalam manifestasi karakter bersifat kontinu, bukan diskrit.

Akhirnya, tidak adanya ekspresi gen tambahan tidak selalu menentukan kehilangan fenotip karena tidak adanya, kurang atau nol.

Indeks

  • 1 Contoh karakter poligenik
    • 1.1 Tinggi
    • 1.2 Bulu binatang
    • 1.3 Penyakit
  • 2 gen komplementer
    • 2.1 Interaksi epistatik
    • 2.2 Interaksi non-epistatik antara gen pelengkap
  • 3 gen pelengkap
    • 3.1 Beberapa contoh gen tambahan
  • 4 Referensi

Contoh karakter poligenik

Dalam karakter manifestasi yang paling sederhana, fenotip adalah semua atau tidak sama sekali. Artinya, menyajikan atau tidak aktivitas, fitur atau karakteristik tersebut. Dalam kasus lain, ada dua alternatif: hijau atau kuning, misalnya.

Tinggi

Tetapi ada karakter lain yang memanifestasikan diri mereka dengan cara yang lebih luas. Misalnya bertubuh. Tentunya kita semua memiliki postur tubuh. Bergantung padanya, kita diklasifikasikan dengan cara tertentu: tinggi atau rendah.

Tetapi jika kita menganalisis populasi dengan baik, kita akan menyadari bahwa ada ketinggian yang sangat luas - dengan ekstrem di kedua sisi dari distribusi normal. Tinggi tergantung pada manifestasi banyak gen yang berbeda.

Ini juga tergantung pada faktor-faktor lain dan itulah sebabnya tinggi adalah kasus warisan poligenik dan multifaktorial. Karena banyak gen dapat diukur dan dilibatkan, alat genetika kuantitatif yang kuat digunakan untuk analisis. Khususnya dalam analisis lokus sifat kuantitatif (QTL, untuk akronimnya dalam bahasa Inggris).

Bulu binatang

Karakter lain yang umumnya poligenik termasuk manifestasi warna bulu pada beberapa hewan, atau bentuk buah pada tanaman.

Secara umum, untuk setiap karakter yang manifestasinya menunjukkan berbagai variasi berkelanjutan dalam populasi, pewarisan poligenik dapat diduga.

Penyakit

Dalam kedokteran, studi tentang dasar genetik penyakit sangat penting untuk memahaminya dan menemukan cara untuk meringankannya. Dalam epidemiologi poligenik kami mencoba, misalnya, untuk menentukan berapa banyak gen yang berbeda berkontribusi pada manifestasi suatu penyakit.

Dari ini, strategi dapat diusulkan untuk mendeteksi setiap gen, atau untuk mengobati kekurangan satu atau beberapa gen.

Beberapa penyakit warisan poligenik pada manusia termasuk asma, skizofrenia, beberapa penyakit autoimun, diabetes, hipertensi, gangguan bipolar, depresi, warna kulit, dll..

Gen pelengkap

Pengalaman dan bukti yang terakumulasi selama bertahun-tahun menunjukkan bahwa banyak gen terlibat dalam manifestasi karakter dengan banyak fenotipe..

Dalam kasus interaksi gen komplementer antara alel gen dari lokus yang berbeda, ini bisa bersifat epistatik atau non-epistatik.

Interaksi epistatik

Dalam interaksi epistatik, ekspresi alel gen dari satu lokus menutupi ekspresi yang lain dari lokus yang berbeda. Ini adalah interaksi paling umum antara gen-gen berbeda yang mengkode untuk karakter yang sama.

Sebagai contoh, adalah mungkin bahwa suatu karakter terwujud, itu tergantung pada dua gen (A/a dan B/b). Ini berarti bahwa agar karakter terwujud, produk-produk gen harus berpartisipasi A dan B.

Ini dikenal sebagai epistasis dominan ganda. Dalam kasus epistasis resesif a selesai B, sebaliknya, kurangnya manifestasi dari sifat yang dikodekan oleh A hindari ekspresi dari B. Ada banyak kasus epistasis yang berbeda.

Interaksi non-epistatik antara gen pelengkap

Tergantung pada bagaimana mereka didefinisikan, ada interaksi lain antara gen komplementer yang tidak epistatik. Ambil contoh, definisi warna bulu burung.

Telah terlihat bahwa jalur biosintesis yang mengarah pada produksi pigmen (misalnya, kuning), tidak tergantung pada warna lain (misalnya biru).

Baik dalam cara manifestasi warna kuning dan biru, yang tidak tergantung satu sama lain, interaksi gen bersifat epistatik untuk setiap warna.

Namun, jika kita menganggap warna bulu burung secara keseluruhan, kontribusi warna kuning tidak tergantung pada kontribusi warna biru. Oleh karena itu, manifestasi dari satu warna tidak epistatik di atas yang lain.

Selain itu, ada gen lain yang menentukan pola di mana warna kulit, rambut, dan bulu muncul (atau tidak muncul). Namun, karakter warna, dan pola warna, saling melengkapi dalam pewarnaan yang ditunjukkan oleh individu.

Di sisi lain, dalam pewarnaan kulit pada manusia melibatkan setidaknya dua belas gen yang berbeda. Sangat mudah untuk memahami lalu bagaimana manusia sangat bervariasi dalam warna jika kita menambahkan, di samping itu, faktor non-genetik lainnya. Misalnya, paparan sinar matahari (atau sumber buatan "penyamakan"), ketersediaan vitamin D, dll..

Gen pelengkap

Ada kasus-kasus di mana aksi gen memungkinkan manifestasi karakter diamati pada tingkat yang lebih besar. Bahkan mungkin bahwa tidak ada gen untuk menentukan karakteristik biologis yang sebenarnya merupakan jumlah dari banyak kegiatan independen.

Misalnya tinggi badan, produksi susu, produksi benih, dll. Banyak kegiatan, fungsi atau kapasitas ditambahkan untuk menyediakan fenotipe tersebut.

Fenotip ini umumnya dikatakan sebagai bagian yang menjelaskan manifestasi keseluruhan yang mencerminkan kinerja individu, garis keturunan, ras hewan, varietas tanaman, dll..

Tindakan gen tambahan juga menyiratkan adanya berbagai fenotipe yang hampir selalu ditentukan oleh distribusi normal. Terkadang sangat sulit untuk memisahkan atau membedakan efek komplementer dari gen pelengkap dalam fenotipe kompleks.

Beberapa contoh gen tambahan

Telah ditunjukkan bahwa aksi dan reaksi terhadap obat-obatan tertentu, misalnya, tergantung pada aktivitas banyak gen yang berbeda.

Secara umum, gen-gen ini juga memiliki banyak alel dalam populasi, itulah sebabnya keragaman respons meningkat. Kasus serupa terjadi dalam kasus lain di mana seseorang menambah berat badan dengan mengonsumsi makanan yang sama dengan yang orang lain tidak mengalami perubahan signifikan.

Harus ditambahkan, akhirnya, bahwa selain efek aditif yang dimiliki beberapa gen, ada yang menekan manifestasi gen lain..

Dalam kasus ini, gen yang tidak terkait dengan manifestasi gen lain dapat menyebabkan inaktivasi yang pertama oleh interaksi genetik dan epigenetik..

Referensi

  1. Delmore, K. E., Toews, D. P., Germain, R. R., Owens, G. L., Irwin, D. E. (2016) Genetika migrasi musiman dan warna bulu. Biologi Saat Ini, 26: 2167-2173.
  2. Dudbridge, F. (2016) epidemiologi poligenik. Epidemiologi Genetik, 4: 268-272.
  3. Quillen, EE, Norton, HL, Parra, EJ, Lona-Durazo, F., Ang, KC, Illiescu, FM, Pearson, LN, Shriver, MD, Lasisi, T., Gokcumen, O., Starr, I., Lin., YL, Martin, AR, Jablonski, N. G. (2018) Nuansa kompleksitas: Perspektif baru tentang evolusi dan arsitektur genetika kulit manusia. American Journal of Physical Anthropology, doi: 10.1002 / ajpa.23737.
  4. Maurer, MJ, Sutardja. sifat ACS Synthetic Biology, 6: 566-581.
  5. Sasaki, A., Ashikari, M., Ueguchi-Tanaka, M., Itoh, H., Nishimura, A., Swapan, D.,
  6. Tomita, M., Ishii, K. (2017) Kinerja genetik dari alel semidwarfing sd1 berasal dari kultivar padi Jepang dan persyaratan minimum untuk mendeteksi polimorfisme nukleotida-tunggal oleh miSeq seluruh-genom S berikutnyaencing. BioMed Research International.