HVA ER MULTIFAKTORIELL ARV? (MED EKSEMPLER) - BIOLOGI - 2025

Den multifaktorielle arven refererer til manifestasjonen av karakterer genetisk grunnlag avhenger av virkningen av flere faktorer. Det vil si at karakteren som analyseres har et genetisk grunnlag.

Imidlertid avhenger dens fenotypiske manifestasjon ikke bare av genet (eller genene) som definerer det, men av andre deltagende elementer. Det er klart, den viktigste ikke-genetiske faktoren er det vi samlet kaller "miljøet."

Miljøkomponenter

Blant miljøkomponentene som påvirker den genetiske ytelsen mest, er tilgjengeligheten og kvaliteten på næringsstoffer. Hos dyr kaller vi denne faktordietten.

Denne faktoren er så viktig at for mange "vi er det vi spiser". Det vi spiser gir oss ikke bare kilder til karbon, energi og biokjemiske byggesteiner.

Det vi spiser gir oss også elementer for at enzymene, cellene, vevene og organene våre skal fungere ordentlig, og for uttrykk for mange av genene våre.

Det er andre faktorer som bestemmer tid, modus, sted (celletype), størrelse og egenskaper for genuttrykk. Blant dem finner vi gener som ikke direkte koder for karakteren, far- eller morsavtrykket, nivåene av hormonelt uttrykk og andre.

En annen biotisk determinant av miljøet å vurdere er den av mikrobiomet vårt, så vel som for patogenene som gjør oss syke. Endelig er epigenetiske kontrollmekanismer andre faktorer som kontrollerer manifestasjonen av arvelige karakterer.

Har alt genetisk grunnlag i levende vesener?

Vi kan starte med å si at alt som er arvelig har genetisk grunnlag. Imidlertid er ikke alt som vi ser som en manifestasjon av eksistensen og historien til en organisme, arvelig.

Med andre ord, hvis en bestemt egenskap i en levende organisme kan knyttes til en mutasjon, har den egenskapen et genetisk grunnlag. Selve grunnlaget for definisjonen av et gen er mutasjon.

Derfor, fra genetisk synspunkt, er det bare det som kan mutere og overføres fra den ene generasjonen til den andre, arvelig.

På den annen side er det også mulig at man observerer en manifestasjon av interaksjonen mellom organismen og miljøet, og at denne egenskapen ikke er arvelig, eller at den bare er i et begrenset antall generasjoner.

Grunnlaget for dette fenomenet er bedre forklart av epigenetikk enn av genetikk, siden det ikke nødvendigvis innebærer mutasjon.

Til slutt er vi avhengige av våre egne definisjoner for å forklare verden. For det aktuelle punktet kaller vi noen ganger karakter en tilstand eller tilstand som er et produkt av deltagelse fra mange forskjellige elementer.

Det vil si produktet av en multifaktoriell arv eller av interaksjonen mellom en bestemt genotype og et bestemt miljø, eller på et gitt tidspunkt. For å forklare og kvantifisere disse faktorene har genetikeren verktøy for å studere det som i genetikk er kjent som arvelighet.

Eksempler på multifaktoriell arv

De fleste av egenskapene har flere genetiske basis. Videre påvirkes uttrykket av majoriteten av hvert av genene av mange faktorer.

Blant karakterene som vi vet viser en multifaktoriell modus for arv, er de som definerer globale kjennetegn ved individet. Disse inkluderer, men er ikke begrenset til, stoffskifte, høyde, vekt, farge og intelligens og fargestoffer.

Noen andre er manifestert som viss atferd, eller visse sykdommer hos mennesker som inkluderer overvekt, iskemisk hjertesykdom, etc.

I de følgende avsnitt gir vi bare to eksempler på multifaktorielle arveegenskaper hos planter og pattedyr.

Fargen på kronbladene i blomstene til noen planter

I mange planter er generasjon av pigmenter en lignende delt bane. Det vil si at pigmentet produseres av en serie biokjemiske trinn som er felles for mange arter.

Manifestasjonen av farge kan imidlertid variere etter art. Dette indikerer at genene som bestemmer pigmentets utseende ikke er de eneste som er nødvendige for manifestasjon av farge. Ellers ville alle blomstene ha samme farge på alle plantene.

For at fargen skal manifestere seg i noen blomster, er deltagelse av andre faktorer nødvendig. Noen er genetiske og andre ikke. Blant de ikke-genetiske faktorene er pH i miljøet der planten vokser, samt tilgjengeligheten av visse mineralelementer for ernæring.

På den annen side er det andre gener som ikke har noe med genereringen av pigmentet å gjøre, som kan bestemme fargenes utseende. For eksempel generene som koder for eller deltar i kontrollen av intracellulær pH.

I en av dem kontrolleres pH i vakuolen til epidermale celler av en Na ⁺ / H ⁺ -veksler . En av mutasjonene av genet for denne veksleren bestemmer dets absolutte fravær i vakuolene til mutante planter.

I planten kjent som morgendomhet, for eksempel ved pH 6,6 (vakuol) er blomsten lys lilla. Ved pH 7,7 er blomsten imidlertid lilla.

Melkeproduksjon hos pattedyr

Melk er en biologisk væske produsert av kvinnelige pattedyr. Morsmelk er nyttig og nødvendig for å støtte ernæringen til de unge.

Det gir også deres første linje med immunforsvar før de utvikler sitt eget immunsystem. Av alle biologiske væsker er det kanskje den mest komplekse av alle.

Den inneholder proteiner, fett, sukker, antistoffer og små forstyrrende RNA, blant andre biokjemiske komponenter. Melk produseres av spesialiserte kjertler underlagt hormonell kontroll.

Mangfoldet av systemer og forhold som bestemmer melkeproduksjon krever at mange gener med forskjellige funksjoner deltar i prosessen. Det vil si at det ikke er noe gen for melkeproduksjon.

Det er imidlertid mulig at et gen med en pleiotropisk effekt kan bestemme den absolutte manglende evnen til å gjøre det. Under normale forhold er melkeproduksjonen imidlertid polygen og multifaktoriell.

Det kontrolleres av mange gener, og påvirkes av individets alder, helse og ernæring. Temperatur, tilgjengeligheten av vann og mineraler griper inn i det, og det styres av både genetiske og epigenetiske faktorer.

Nyere analyser indikerer at ikke mindre enn 83 forskjellige biologiske prosesser er involvert i produksjonen av kumelk i Holstein storfe.

I dem jobber mer enn 270 forskjellige gener sammen for å gi et produkt, fra et kommersielt synspunkt, egnet til konsum.

referanser

1. Glazier, AM, Nadeau, J. ./, Aitman, TJ (2002) Finne gener som ligger til grunn for komplekse egenskaper. Science, 298: 2345-2349.
2. Morita, Y., Hoshino, A. (2018) Nyere fremskritt innen blomsterfargevariasjon og mønster av japansk morgenherlighet og petunia. 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 ) Karakterisering av melkeproduksjonsrelaterte gener i Holstein ved bruk av RNA-seq. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, Doi: dx.doi.org/10.5713/ajas.15.0525
4. Mullins, N., Lewis. M. (2017) Genetikk for depresjon: fremgang endelig. Aktuelle psykiatirapporter, doi: 10.1007 / s11920-017-0803-9.
5. Sandoval-Motta, S., Aldana, M., Martínez-Romero, E., Frank, A. (2017) Det menneskelige mikrobiomet og det manglende arvelighetsproblemet. Frontiers in Genetics, doi: 10.3389 / fgene.2017.00080. eCollection 2017.