HVAD ER MULTIFAKTORIEL ARV? (MED EKSEMPLER) - BIOLOGI - 2025

Den multifaktorielle arv henviser til manifestationen af ​​karakterers genetiske basis afhænger af virkningen af ​​flere faktorer. Det vil sige, at den karakter, der analyseres, har et genetisk grundlag.

Imidlertid afhænger dens fænotype manifestation ikke kun af genet (eller generne), der definerer det, men af ​​andre deltagende elementer. Det er klart, at den vigtigste ikke-genetiske faktor er, hvad vi samlet kalder "miljøet."

Miljøkomponenter

Blandt de miljømæssige komponenter, der mest påvirker individets genetiske ydeevne, er tilgængeligheden og kvaliteten af ​​næringsstoffer. Hos dyr kalder vi denne faktor diæt.

Denne faktor er så vigtig, at for mange "vi er hvad vi spiser". Det, vi spiser, giver os ikke kun kilder til kulstof, energi og biokemiske byggesten.

Det, vi spiser, giver os også elementer til, at vores enzymer, celler, væv og organer fungerer korrekt, og til udtryk for mange af vores gener.

Der er andre faktorer, der bestemmer tid, tilstand, sted (celletype), størrelse og karakteristika for genekspression. Blandt dem finder vi gener, der ikke direkte koder for karakteren, faderske eller moderlige aftryk, niveauerne af hormonel ekspression og andre.

En anden biotisk determinant af miljøet at overveje er vores mikrobiome såvel som patogenerne, der gør os syge. Endelig er epigenetiske kontrolmekanismer andre faktorer, der kontrollerer manifestationen af ​​arvelige karakterer.

Har alt et genetisk grundlag i levende væsener?

Vi kunne starte med at sige, at alt, der er arveligt, har et genetisk grundlag. Imidlertid er ikke alt, hvad vi ser som en manifestation af eksistensen og historien af ​​en organisme, arvelig.

Med andre ord, hvis en bestemt egenskab i en levende organisme kan knyttes til en mutation, har denne egenskab et genetisk grundlag. Faktisk er selve fundamentet for definitionen af ​​et gen mutation.

Derfor er genetisk set kun det, der kan mutere og overføres fra den ene generation til den anden, arvelig.

På den anden side er det også muligt, at man observerer en manifestation af samspillet mellem organismen og miljøet, og at denne egenskab ikke er arvelig, eller at den kun er i et begrænset antal generationer.

Grundlaget for dette fænomen forklares bedre af epigenetik end med genetik, da det ikke nødvendigvis indebærer mutation.

Endelig er vi afhængige af vores egne definitioner for at forklare verden. For det pågældende punkt kalder vi undertiden karakter en tilstand eller tilstand, der er produktet af deltagelse af mange forskellige elementer.

Det vil sige produktet af en multifaktoriel arv eller interaktionen af ​​en bestemt genotype med et specifikt miljø eller på et givet tidspunkt. For at forklare og kvantificere disse faktorer har genetikeren værktøjer til at undersøge, hvad der er kendt inden for genetik som arvelighed.

Eksempler på multifaktoriel arv

De fleste af trækene har en flere genetisk basis. Yderligere påvirkes ekspressionen af ​​størstedelen af ​​hver af generne af mange faktorer.

Blandt de karakterer, som vi kender, viser en multifaktoriel tilstand af arv er de, der definerer individuelle globale egenskaber. Disse inkluderer, men er ikke begrænset til, stofskifte, højde, vægt, farve og intelligens og farvemønstre.

Nogle andre manifesteres som visse adfærd eller visse sygdomme hos mennesker, der inkluderer fedme, iskæmisk hjertesygdom osv.

Vi leverer i de følgende afsnit kun to eksempler på multifaktorielle arveegenskaber hos planter og pattedyr.

Farven på kronbladene i blomster af nogle planter

I mange planter er generation af pigmenter en lignende fælles vej. Det vil sige, at pigmentet produceres ved en række biokemiske trin, der er fælles for mange arter.

Farvernes manifestation kan imidlertid variere efter art. Dette indikerer, at generne, der bestemmer pigmentets udseende, ikke er de eneste, der er nødvendige for manifestation af farve. Ellers ville alle blomster have den samme farve i alle planter.

For at farven skal manifestere sig i nogle blomster, er deltagelse af andre faktorer nødvendig. Nogle er genetiske og andre ikke. Blandt de ikke-genetiske faktorer er pH-værdien i det miljø, hvor planten vokser, samt tilgængeligheden af ​​visse mineralelementer til dens ernæring.

På den anden side er der andre gener, der ikke har noget at gøre med dannelsen af ​​pigmentet, som kan bestemme farvernes udseende. F.eks. Generne, der koder for eller deltager i kontrollen af ​​intracellulær pH.

I en af ​​dem styres pH i vakuumet af epidermale celler af en Na ⁺ / H ⁺ -bytter. En af mutationerne af genet for denne udveksler bestemmer dets absolutte fravær i vakuolerne af mutante planter.

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

Mælkeproduktion hos pattedyr

Mælk er en biologisk væske produceret af kvindelige pattedyr. Modermælk er nyttigt og nødvendigt for at støtte den unges ernæring.

Det giver også deres første linje med immunforsvar, før de udvikler deres eget immunsystem. Af alle de biologiske væsker er det måske den mest komplekse af alle.

Det indeholder proteiner, fedt, sukker, antistoffer og små interfererende RNA'er, blandt andre biokemiske komponenter. Mælk produceres af specialiserede kirtler underlagt hormonel kontrol.

Mængden af ​​systemer og betingelser, der bestemmer mælkeproduktionen, kræver, at mange gener med forskellige funktioner deltager i processen. Der er ikke noget gen til mælkeproduktion.

Det er imidlertid muligt, at et gen med en pleiotropisk effekt kan bestemme den absolutte manglende evne til at gøre det. Under normale forhold er mælkeproduktionen imidlertid polygen og multifaktoriel.

Det kontrolleres af mange gener og påvirkes af individets alder, helbred og ernæring. Temperatur, tilgængeligheden af ​​vand og mineraler griber ind i det, og det styres af både genetiske og epigenetiske faktorer.

Nylige analyser indikerer, at ikke mindre end 83 forskellige biologiske processer er involveret i produktionen af ​​komælk i Holstein-kvæg.

I dem arbejder mere end 270 forskellige gener sammen for at tilvejebringe et produkt fra et kommercielt synspunkt, der er egnet til konsum.

Referencer

1. Glazier, AM, Nadeau, J../, Aitman, TJ (2002) Finding af gener, der ligger til grund for komplekse træk. Science, 298: 2345-2349.
2. Morita, Y., Hoshino, A. (2018) De seneste fremskridt inden for variation i blomster og mønstre af japansk morgenherlighed og petunia. Avlsvidenskab, 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 af mælkeproduktionsrelaterede gener i Holstein under anvendelse af RNA-seq. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, Doi: dx.doi.org/10.5713/ajas.15.0525
4. Mullins, N., Lewis. M. (2017) Genetik for depression: endelig fremskridt. Aktuelle psykiatirapporter, doi: 10.1007 / s11920-017-0803-9.
5. Sandoval-Motta, S., Aldana, M., Martínez-Romero, E., Frank, A. (2017) Det menneskelige mikrobiom og det manglende arvelighedsproblem. Frontiers in Genetics, doi: 10.3389 / fgene.2017.00080. eCollection 2017.