Polygene - Polygene

Et polygene er et medlem av en gruppe ikke- epistatiske gener som interagerer additivt for å påvirke et fenotypisk trekk, og dermed bidra til arv av flere gener ( polygen arv , multigen arv, kvantitativ arv ), en type ikke-mendelsk arv , i motsetning til til enkeltgen-arv, som er kjerneforestillingen om Mendel-arv . Begrepet "monozygot" brukes vanligvis for å referere til et hypotetisk gen, da det ofte er vanskelig å karakterisere effekten av et individ fra effekten av andre gener og miljøet på en bestemt fenotype. Fremskritt innen statistisk metodikk og sekvensering med høy gjennomstrømning tillater imidlertid forskere å finne kandidatgener for egenskapen. I tilfelle at et slikt gen blir identifisert, blir det referert til som et kvantitativt trekk locus (QTL). Disse genene er generelt også pleiotrope . Genene som bidrar til type 2- diabetes antas å være for det meste polygener. I juli 2016 rapporterte forskere at de identifiserte et sett med 355 gener fra den siste universelle felles forfaren (LUCA) til alle organismer som lever på jorden.

Egenskaper med polygen determinisme tilsvarer de klassiske kvantitative karakterene , i motsetning til de kvalitative karakterene med monogen eller oligogen determinisme. I hovedsak i stedet for to alternativer, for eksempel fregner eller ingen fregner, er det mange variasjoner, som fargen på huden, håret eller til og med øynene.

Oversikt

Polygen lokus er et hvilket som helst individuelt lokus som er inkludert i systemet av gener som er ansvarlig for den genetiske komponenten av variasjon i en kvantitativ (polygen) karakter. Alleliske substitusjoner bidrar til variansen i en spesifisert kvantitativ karakter. Polygen lokus kan være enten et enkelt eller komplekst genetisk sted i konvensjonell forstand, dvs. enten et enkelt gen eller nært sammenkoblet blokk med funksjonsrelaterte gener.

I moderne forstand kalles arvemodus av polygene mønstre polygen arv , hvis hovedegenskaper kan oppsummeres som følger:

  1. De fleste metriske og meristiske trekk styres av en rekke genetiske steder.
  2. Hovedmodus for interaksjon med nonallel gener i tilsvarende genserier er tillegg av hovedsakelig små spesielle allelbidrag.
  3. Effektene av allelsubstitusjon ved hvert av de segregerende gener er vanligvis relativt små og utskiftbare, noe som resulterer i at identisk fenotype kan vises med et stort utvalg av genotyper.
  4. Det fenotypiske uttrykket for de polygene tegnene gjennomgår betydelig modifisering av miljøpåvirkning.
  5. Polygeniske tegn viser en kontinuerlig snarere enn diskontinuerlig distribusjon.
  6. Balanserte systemer av polygen arv i en populasjon inneholder mye potensiell genetisk variasjon i den heterozygote tilstanden og frigjøres ved små trinn gjennom genetisk rekombinasjon mellom sammenkoblede polygener.

Arv

Polygen arv oppstår når en egenskap styres av to eller flere gener . Generene er ofte store i mengde, men små i effekt. Eksempler på menneskelig polygen arv er høyde, hudfarge, øyenfarge og vekt. Polygener eksisterer også i andre organismer. Drosophila , for eksempel, viser polygeni med egenskaper som vingemorfologi, børstetall og mange andre.

Egenskapefordeling

Hyppigheten av fenotypene til disse egenskapene følger generelt et normalt kontinuerlig variasjonsfordelingsmønster. Dette er resultatet av de mange mulige allelkombinasjonene. Når verdiene er plottet oppnås en klokkeformet kurve . Den modus av fordelings representerer den optimale, eller fittest, fenotype. Jo flere gener som er involvert, jo glattere blir den estimerte kurven. Imidlertid, i denne modellen, må alle gener kode for alleler med additive effekter. Denne antagelsen er ofte urealistisk, da mange gener viser epistaseeffekter som kan ha uforutsigbare effekter på fordelingen av utfall, spesielt når man ser på fordelingen i fin skala.

Kartlegging av polygener

Eksempel på en genomskanning for QTL av osteoporose

Tradisjonelt krever kartlegging av polygener statistiske verktøy som er tilgjengelige for å måle effekten av polygener, så vel som å begrense enkeltgener. Et av disse verktøyene er QTL-kartlegging . QTL-kartlegging benytter et fenomen kjent som koblingsvekt ved å sammenligne kjente markørgener med korrelerte fenotyper. Ofte vil forskere finne et stort område av DNA, kalt locus , som står for en betydelig mengde av variasjonen som er observert i det målte trekket. Dette stedet vil vanligvis inneholde et stort antall gener som er ansvarlige. En ny form for QTL har blitt beskrevet som uttrykk QTL (eQTL). eQTL regulerer mengden av uttrykt mRNA, som igjen regulerer mengden protein i organismen.

En annen interesse for statistiske genetikere som bruker QTL-kartlegging, er å bestemme kompleksiteten til den genetiske arkitekturen som ligger til grunn for et fenotypisk trekk. For eksempel kan de være interessert i å vite om en fenotype er formet av mange uavhengige loci, eller av noen få loci, og samhandler disse loci. Dette kan gi informasjon om hvordan fenotypen kan utvikle seg.

Referanser

Eksterne linker