Плейотропия примеры у животных

Разница между плейотропией и полигенным наследованием – 2020 – Новости

Плейотропия примеры у животных

И плейотропия, и полигенное наследование являются двумя терминами, используемыми для описания взаимосвязи между генами и их фенотипами или признаками. Плейотропия следует паттернам менделевского наследования, тогда как полигенное наследование является паттерном неменделевского наследования.

В менделевском наследовании, один ген участвует в определении единственного признака.

Основное различие между плейотропией и полигенным наследованием заключается в том, что при плейотропии один ген влияет на многие признаки, тогда как при полигенном наследовании многие гены влияют на один признак .

Как плейотропия, так и полигенное наследование встречаются во всех живых организмах. Альбинизм, фенилкетонурия, аутизм, шизофрения, серповидноклеточная анемия и синдром Марфана являются примерами плейотропии. Рост, вес, форма тела, цвет глаз, цвет кожи и цвет волос человека контролируются полигенным наследованием.

Ключевые области покрыты

1. Что такое плейотропия
– определение, особенности, примеры
2. Что такое полигенное наследование
– определение, особенности, примеры
3.

Каковы сходства между плейотропией и полигенным наследованием
– Краткое описание общих черт
4.

В чем разница между плейотропией и полигенным наследованием
– Сравнение основных различий

Ключевые слова: генотип, неполное доминирование, менделевское наследование, потомство, плейотропия, полигенное наследование, признак

Что такое плейотропия

При плейотропии один ген влияет на многие признаки. Это означает, что продукт гена используется во многих типах клеток в разных тканях. Иногда продукт гена может действовать как сигнальная молекула, влияя на функции многих тканей.

Ген, который отвечает за окрас шерсти мышей, является плейотропным. Доминирующий аллель Y продуцирует желтый цвет шерсти, а рецессивный аллель y продуцирует цвет агути у мышей. Генотип yy продуцирует агути окраса мышей. Генотип Yy продуцирует мышей желтого цвета.

Генотип YY производит две черты: окрас шерсти и летальность. Следовательно, эмбрион мышей с генотипом YY преждевременно прекратит свое существование.

Поскольку один ген участвует в определении признака при плейотропии, у потомства можно наблюдать только три разных генотипических исхода. Механизм плейотропии показан на рисунке 1 .

Когда происходит мутация в этом гене, могут возникнуть многие симптомы, так как ген влияет на многие признаки. Фенилкетонурия – это заболевание, вызванное мутацией в гене, который кодируется для фермента фенилаланин гидроксилазы. Симптомами фенилкетонурии являются умственная отсталость, снижение волос и пигментация кожи.

Ген, несущий смесь как полезных, так и вредных признаков с одним и тем же геном, называется антагонистической плейотропией. Ген р53 подавляет пролиферацию недифференцированных клеток, предотвращая рак. В то же время он подавляет пролиферацию стволовых клеток, предотвращая регенерацию тканей у пожилых.

Старение – это еще один пример антагонистической плейотропии, которая повышает физическую форму в молодости, но снижает физическую форму по мере старения.

Рисунок 2: Альбинизм

Альбинизм возникает, когда выработка меланина меланином изменяется мутацией. Это влияет на кожу, волосы и глаза организма. Аутизм, шизофрения, серповидно-клеточная анемия и синдром Марфана являются примерами заболеваний, вызванных плейотропией. Альбинизм в павлине показан на рисунке 2 .

Что такое полигенное наследование

В полигенном наследовании конкретный признак определяется более чем одним геном. Таким образом, влияние одного гена на признак невелико. Здесь участвующие гены демонстрируют неполное доминирование. Таким образом, черта у потомства представляет собой смесь родительских черт.

Факторы внешней среды также влияют на полигенное наследование. Большинство метрических и меристических признаков находятся под влиянием полигенного наследования. Полигенные признаки демонстрируют непрерывное распространение в популяции. Таким образом, кривая распределения полигенного наследования имеет форму колокола.

Большая изменчивость генотипов может наблюдаться в популяции по полигенным признакам. Организмы в середине кривой распределения состоят из комбинации как доминантных, так и рецессивных аллелей. Лица со многими доминантными аллелями или рецессивными аллелями могут появляться в конце кривой.

Кривая распределения полигенного наследования по высоте у человека показана на фиг.3 .

Рисунок 3: Полигенное наследование высоты

Цвет человеческого глаза контролируется 16 различными генами. Цвет глаз определяется количеством меланина, вырабатываемого перед радужной оболочкой.

Цвет может быть черный, коричневый, зеленый, ореховый или синий. Цвет кожи человека – еще один пример полигенного наследования. Цвет кожи определяется количеством меланина, вырабатываемого в коже.

Когда количество темных аллелей в коже велико, цвет кожи становится темнее.

Сходства между плейотропией и полигенным наследованием

  • Плейотропия и полигенное наследование описывают связь между генами и их признаками.
  • Как плейотропия, так и полигенное наследование могут встречаться во всех живых организмах.

Определение

Плейотропия. Плейотропия – это контроль нескольких признаков одним геном.

Полигенное наследование. Полигенное наследование – это управление одним признаком несколькими генами.

результат

Плейотропия. Плейотропия имеет только три генотипических результата.

Полигенное наследование. Полигенное наследование имеет много генотипических результатов.

Черта

Плейотропия: при плейотропии на определенный признак влияет один ген.

Полигенное наследование. При полигенном наследовании на определенный признак влияют многие гены.

Влияние одного гена на черту

Плейотропия: влияние одного гена на его черту составляет 100%.

Полигенное наследование: влияние одного гена на признак невелико.

Менделевское наследство

Плейотропия: плейотропия следует за менделевскими моделями наследования.

Полигенное наследование. Полигенное наследование – это не менделевский тип наследования.

Влияние факторов окружающей среды

Плейотропия: как правило, на плейотропию не влияют факторы окружающей среды.

Наследование полигена: На признаки полигенного наследования сильно влияют факторы окружающей среды.

Примеры

Плейотропия: примеры альбинизма, фенилкетонурии, аутизма, шизофрении, серповидноклеточной анемии и синдрома Марфана являются примерами плейотропии.

Полигенное наследование: рост, вес, форма тела, цвет глаз, цвет кожи и цвет волос человека контролируются полигенным наследованием.

Вывод

Плейотропия и полигенное наследование описывают влияние генов на их фенотипы. При плейотропии отдельный ген контролирует определенный характер, подчиняясь менделевским законам наследования. В полигенном наследовании один признак контролируется многими генами. Основное различие между плейотропией и полигенным наследованием заключается в закономерностях влияния генов на их признаки.

Ссылка:

1. «Плейотропия». Генетические заметки. Np, nd Web. Доступна здесь. 13 июля 2017 г.
2. Бейли, Регина. «Что такое полигенное наследование?» ThoughtCo. Np, nd Web. Доступна здесь. 13 июля 2017 г.

Изображение предоставлено:

«Pavo cristatus – Саусвикский зоопарк, Массачусетс, США – albino-8a (1)» Эрик Килби из США – Белый павлин Загружено Snowmanradio (CC BY-SA 2.0) через Commons Wikimedia
«Полигенное наследование» По источникам (WP: NFCC # 4) (добросовестное использование) через Commons Wikimedia

Источник: https://ru.weblogographic.com/difference-between-pleiotropy

Что такое плейотропия? Определение и примеры – Интересный – 2020

Плейотропия примеры у животных

Плейотропия относится к экспрессии нескольких признаков одним геном. Эти выраженные черты могут или не могут быть связаны.

Плейтропия была впервые замечена генетиком Грегором Менделем, который известен своими известными исследованиями с растениями гороха.

Мендель заметил, что цвет цветка растения (белый или фиолетовый) всегда был связан с цветом пазухи листа (область на стебле растения, состоящая из угла между листом и верхней частью стебля) и семенной оболочкой.

Изучение плейтропных генов важно для генетики, поскольку оно помогает нам понять, как определенные признаки связаны с генетическими заболеваниями. О плейтропии можно говорить в различных формах: генная плейотропия, плейотропия развития, селекционная плейотропия и антагонистическая плейотропия.

Ключевые выводы: что такое плейотропия?

  • Плейотропия является выражением нескольких признаков одним геном.
  • Генная плейотропия сосредоточен на количестве признаков и биохимических факторов, на которые воздействует ген.
  • Развивающая плейотропия ориентирован на мутации и их влияние на множественные признаки.
  • Селекционная плейотропия сосредоточено на количестве отдельных компонентов пригодности, затронутых мутацией гена.
  • Антагонистическая плейотропия сосредоточена на распространенности генных мутаций, которые имеют преимущества в раннем возрасте и недостатки в более позднем возрасте.

Определение плейотропии

При плейотропии один ген контролирует экспрессию нескольких фенотипических признаков. Фенотипы – это физически выраженные черты, такие как цвет, форма тела и рост.

Часто бывает трудно определить, какие признаки могут быть результатом плейторопии, если в гене не произошла мутация.

Поскольку плейотропные гены контролируют множество признаков, мутация в плейотропном гене будет влиять более чем на один признак.

Как правило, признаки определяются двумя аллелями (вариантная форма гена). Конкретные комбинации аллелей определяют выработку белков, которые управляют процессами развития фенотипических признаков.

Мутация, происходящая в гене, изменяет последовательность ДНК гена. Изменение последовательностей генных сегментов чаще всего приводит к нефункционирующим белкам.

В плейотропном гене все признаки, связанные с геном, будут изменены мутацией.

Генная плейотропиятакже называемая плейотропией молекулярного гена, фокусируется на количестве функций конкретного гена. Функции определяются количеством признаков и биохимических факторов, на которые воздействует ген. Биохимические факторы включают число ферментативных реакций, катализируемых белковыми продуктами гена.

Развивающая плейотропия фокусируется на мутациях и их влиянии на множественные признаки. Мутация одного гена проявляется в изменении нескольких различных признаков. Заболевания, связанные с мутационной плейотропией, характеризуются дефицитом во многих органах, которые влияют на несколько систем организма.

Селекционная плейотропия основное внимание уделяется количеству отдельных компонентов фитнеса, на которые влияет мутация гена. Термин «приспособленность» относится к тому, насколько успешно конкретный организм передает свои гены следующему поколению посредством полового размножения. Этот тип плейотропии касается только влияния естественного отбора на признаки.

Примеры плейотропии

Пример плейотропии, возникающей у людей, серповидноклеточная анемия, Расстройство серповидно-клеточной анемии является результатом развития красных кровяных клеток аномальной формы. Нормальные эритроциты имеют двояковогнутую, дискообразную форму и содержат огромное количество белка, называемого гемоглобином.

Сравнение серповидных клеток и нормальных эритроцитов. ttsz / Getty Images Plus

Гемоглобин помогает эритроцитам связываться и транспортировать кислород к клеткам и тканям организма. Серповидная клетка является результатом мутации в гене бета-глобина.

Эта мутация приводит к серповидным эритроцитам, которые заставляют их слипаться и застревать в кровеносных сосудах, блокируя нормальный кровоток.

Одиночная мутация гена бета-глобина приводит к различным осложнениям здоровья и наносит ущерб нескольким органам, включая сердце, мозг и легкие.

ФКУ

ФКУ Тестирование. Scientifica / Getty Images Plus

Фенилкетонурия, или ФКУявляется еще одним заболеванием, возникающим в результате плейотропии. ФКУ вызвано мутацией гена, ответственного за выработку фермента, называемого фенилаланин-гидроксилазой.

Этот фермент расщепляет аминокислоту фенилаланин, которую мы получаем при переваривании белка. Без этого фермента уровень аминокислоты фенилаланина увеличивается в крови и повреждает нервную систему у детей.

Расстройство ФКУ может привести к нескольким состояниям у детей, в том числе умственным расстройствам, судорогам, проблемам с сердцем и задержкам развития.

Черта вьющихся перьев

Это изображение иллюстрирует аспекты фенотипа курчавой курицы. Взрослые гомозиготные вьющиеся куриные перья изгибаются от тела. Ng, Chen Siang и соавт. PLoS Genet 8 (7): e1002748. doi.org/10.1371/journal.pgen.1002748

черта вьющихся перьев является примером плейотропии, наблюдаемой у цыплят.

Цыплята с этим специфическим мутированным геном пера имеют перья, которые вьются наружу, а не лежат плоско Помимо скрученных перьев, другие плейотропные эффекты включают более быстрый обмен веществ и увеличенные органы. Свертывание перьев приводит к потере тепла тела, что требует более быстрого основного обмена для поддержания гомеостаза.

Другие биологические изменения включают более высокое потребление пищи, бесплодие и задержки полового созревания.

Антагонистическая гипотеза плейотропии

Антагонистическая плейотропия Это теория, предложенная для объяснения того, как старение или биологическое старение можно объяснить естественным отбором некоторых плейотропных аллелей.

При антагонистической плейотропии аллель, который оказывает негативное влияние на организм, может быть одобрен естественным отбором, если аллель также дает полезные эффекты.

Антагонистически плейотропные аллели, которые повышают репродуктивную способность в раннем возрасте, но способствуют биологическому старению в более позднем возрасте, обычно выбираются путем естественного отбора.

Положительные фенотипы плейотропного гена экспрессируются рано, когда репродуктивный успех высок, в то время как отрицательные фенотипы экспрессируются позже в жизни, когда репродуктивный успех низок.

SEM серповидноклеточной и нормальных эритроцитов. Callista Images / Getty Images

Серповидно-клеточный признак является примером антагонистической плейотропии в том, что мутация аллеля Hb-S гена гемоглобина обеспечивает преимущества и недостатки для выживания.

Те, кто гомозиготен по аллелю Hb-S, имея в виду, что они имеют два аллеля Hb-S гена гемоглобина, имеют короткую продолжительность жизни из-за негативного воздействия (повреждения нескольких систем организма) на признак серповидноклеточной анемии.

Те, кто является гетерозиготным по признаку, то есть имеют один аллель Hb-S и один нормальный аллель гена гемоглобина, не испытывают такой же степени негативных симптомов и проявляют устойчивость к малярии. Частота аллеля Hb-S выше в популяциях и регионах, где распространенность малярии высока.

Источники

  • Картер, Эшли-младший и Эндрю Кьюнген. «Антагонистическая плейотропия как распространенный механизм поддержания аллелей полиморфных заболеваний». BMC Medical Geneticsтом 12, нет 1, 2011, doi: 10.1186 / 1471-2350-12-160.
  • Ng, Chen Siang и соавт. «Куриное вьющееся перо происходит из-за мутации α-кератина (KRT75), вызывающей дефект Rachis».

    PLoS Geneticsтом 8, нет. 7, 2012, doi: 10.1371 / journal.pgen.1002748.

  • Паби, Аннализ Б. и Мэтью В. Рокман. «Многоликий плейотропии». Тенденции в генетикетом 29, нет 2, 2013, с. 66-73., Doi: 10.1016 / j.tig.2012.10.010.
  • «Фенилкетонурия.» Национальная медицинская библиотека СШАНациональные институты здоровья, ghr.nlm.nih.gov/condition/phenylketonuria.

Смотреть видео: Взаимодействие аллельных и неаллельных генов. урок по биологии 9 класс (October 2020)

Источник: https://ru.leskanaris.com/4679-what-is-pleiotropy-definition-and-examples.html

Вылечим любую болезнь
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: