ما هو الميراث متعدد الجينات؟ (مع أمثلة) - مادة الاحياء - 2025

و الميراث عديدة الجينات هو انتقال من الشخصيات التي تعتمد على عدة جينات مظهر. في الوراثة أحادية الجين ، تتجلى السمة من التعبير عن جين واحد ؛ في كريمة اثنين. في الوراثة متعددة الجينات ، نتحدث عمومًا عن مشاركة جينات أو أكثر.

في الواقع ، يعتمد عدد قليل جدًا من الشخصيات على مظهر جين واحد أو جينين. ومع ذلك ، فإن بساطة تحليل السمات التي تعتمد على عدد قليل من الجينات ساعدت بشكل كبير في عمل مندل.

كشفت دراسات لاحقة أجراها باحثون آخرون أن الوراثة البيولوجية ، بشكل عام ، أكثر تعقيدًا قليلاً من ذلك.

عندما نتحدث عن وراثة شخصية تعتمد على عدة جينات ، نقول إنها تتفاعل مع بعضها البعض لمنح تلك الشخصية. في هذه التفاعلات تكمل هذه الجينات أو تكمل بعضها البعض.

قد يقوم أحد الجينات بجزء من العمل ، بينما يقوم الآخرون بجزء آخر. يتم ملاحظة مجموعة أفعالهم أخيرًا في طبيعة مظاهرهم التي يشاركون فيها.

في الموروثات الأخرى ، يساهم كل جين له وظيفة مماثلة قليلاً في الظهور النهائي للشخصية. في هذا النوع من الوراثة متعددة الجينات ، يتم دائمًا ملاحظة تأثير إضافي. علاوة على ذلك ، فإن التباين في مظهر الشخصية مستمر ، وليس منفصلاً.

أخيرًا ، فإن غياب التعبير عن الجين الإضافي لا يحدد بالضرورة فقدان النمط الظاهري بسبب الغياب أو النقص أو البطلان.

أمثلة على الشخصيات متعددة الجينات

في أبسط سمات المظهر ، يكون النمط الظاهري هو الكل أو لا شيء. أي ما إذا كان هذا النشاط أو السمة أو الخاصية موجودة أم لا. في حالات أخرى ، هناك بديلان: الأخضر أو ​​الأصفر ، على سبيل المثال.

ارتفاع

لكن هناك شخصيات أخرى تعبر عن نفسها بطريقة أوسع. على سبيل المثال ، الارتفاع. من الواضح أننا جميعا لدينا مكانة. اعتمادًا على ذلك ، يصنفوننا بطريقة معينة: مرتفع أو منخفض.

ولكن إذا قمنا بتحليل السكان جيدًا ، فسوف ندرك أن هناك نطاقًا واسعًا جدًا من الارتفاعات - مع وجود طرفي أقصى على جانبي التوزيع الطبيعي. يعتمد الارتفاع على مظهر العديد من الجينات المختلفة.

يعتمد أيضًا على عوامل أخرى وهذا هو السبب في أن الطول هو حالة وراثة متعددة الجينات ومتعددة العوامل. نظرًا لأن العديد من الجينات قابلة للقياس والمشاركة ، يتم استخدام الأدوات القوية للوراثة الكمية لتحليلها. لا سيما في تحليل مواضع السمات الكمية (QTL ، لاختصارها باللغة الإنجليزية).

فرو حيواني

تشمل السمات الأخرى متعددة الجينات بشكل عام مظهر لون الغلاف في بعض الحيوانات ، أو شكل الثمرة في النباتات.

بشكل عام ، بالنسبة لأي شخصية تظهر مظاهرها نطاقًا من التباين المستمر في السكان ، يمكن الاشتباه في الوراثة متعددة الجينات.

الأمراض

في الطب ، تعتبر دراسة الأساس الجيني للأمراض مهمة جدًا لفهمها وإيجاد طرق للتخفيف من حدتها. في علم الأوبئة متعدد الجينات ، تُبذل محاولة ، على سبيل المثال ، لتحديد عدد الجينات المختلفة التي تساهم في ظهور المرض.

بناءً على ذلك ، يمكن اقتراح استراتيجيات للكشف عن كل جين ، أو لعلاج نقص واحد أو أكثر منها.

تشمل بعض الأمراض الوراثية متعددة الجينات في البشر الربو والفصام وبعض أمراض المناعة الذاتية والسكري وارتفاع ضغط الدم والاضطراب ثنائي القطب والاكتئاب ولون الجلد وما إلى ذلك.

الجينات التكميلية

تشير الخبرة والأدلة المتراكمة على مر السنين إلى أن العديد من الجينات تشارك في مظهر من مظاهر الشخصيات ذات الأنماط الظاهرية المتعددة.

في حالة التفاعلات الجينية التكميلية بين أليلات الجينات في مواقع مختلفة ، يمكن أن تكون هذه معرفية أو غير معرفية.

التفاعلات المعرفية

في التفاعلات المعرفية ، يخفي التعبير عن أليل جين من موضع معين تعبير آخر من موضع مختلف. إنه التفاعل الأكثر شيوعًا بين الجينات المختلفة التي ترمز لنفس الشخصية.

على سبيل المثال ، من الممكن أن تظهر شخصية ما ، فهذا يعتمد على جينين (A / a و B / b). هذا يعني أن نواتج الجينات A و B يجب أن تشارك حتى تظهر السمة.

يُعرف هذا بالنقمة المزدوجة السائدة. في حالة وجود epistasis المتنحية لـ a على B ، على العكس من ذلك ، فإن عدم وجود مظهر من مظاهر السمة المشفرة بواسطة A يمنع ذلك التعبير عن B. هناك عدد كبير من الحالات المختلفة للإبستاسيس.

التفاعلات غير المعرفية بين الجينات التكميلية

اعتمادًا على كيفية تعريفها ، هناك تفاعلات أخرى بين الجينات التي تكمل بعضها البعض والتي ليست معرفية. خذ على سبيل المثال تعريف لون الريش في الطيور.

لقد لوحظ أن مسار التخليق الحيوي الذي يؤدي إلى إنتاج صبغة (مثل الأصفر) مستقل عن لون آخر (مثل الأزرق).

كلاهما في مسار ظهور اللونين الأصفر والأزرق ، المستقلين عن بعضهما البعض ، تكون التفاعلات الجينية معرفية لكل لون.

ومع ذلك ، إذا أخذنا في الاعتبار لون معطف الطائر ككل ، فإن مساهمة اللون الأصفر مستقلة عن مساهمة اللون الأزرق. لذلك ، فإن مظهر أحد الألوان ليس معرفيًا عن الآخر.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك جينات أخرى تحدد النمط الذي تظهر فيه ألوان الجلد والشعر والريش (أو لا تظهر). ومع ذلك ، فإن شخصيات اللون ونمط التلوين تكمل بعضها البعض في التلوين الذي يظهره الفرد.

من ناحية أخرى ، يشارك ما لا يقل عن اثني عشر جينًا مختلفًا في تلوين الجلد عند البشر. من السهل أن نفهم إذن كيف يختلف البشر كثيرًا في اللون إذا أضفنا أيضًا عوامل أخرى غير وراثية. على سبيل المثال ، التعرض للشمس (أو المصادر الاصطناعية "للسمرة") ، وتوافر فيتامين د ، إلخ.

الجينات التكميلية

هناك حالات يسمح فيها عمل الجين بملاحظة مظهر الشخصية بدرجة أكبر. من الممكن حتى أنه لا يوجد جين لتحديد خاصية بيولوجية هي في الواقع مجموع العديد من الأنشطة المستقلة.

على سبيل المثال ، الطول ، إنتاج الحليب ، إنتاج البذور ، إلخ. تضيف العديد من الأنشطة أو الوظائف أو القدرات لتوفير مثل هذه الأنماط الظاهرية.

يُقال عمومًا أن هذه الأنماط الظاهرية هي الأجزاء التي تمثل مظهرًا من مظاهر الكل الذي يعكس أداء فرد أو سلالة أو جنس حيواني أو نوع نباتي ، إلخ.

إن عمل الجينات التكميلية يعني أيضًا وجود مجموعة من الأنماط الظاهرية المحددة دائمًا تقريبًا بالتوزيع الطبيعي. في بعض الأحيان يكون من الصعب جدًا فصل أو تمييز التأثير التكميلي عن التأثير التكميلي للجين في الأنماط الظاهرية المعقدة.

بعض الأمثلة على الجينات التكميلية

ثبت أن الفعل ورد الفعل تجاه بعض الأدوية ، على سبيل المثال ، يعتمدان على نشاط العديد من الجينات المختلفة.

بشكل عام ، تحتوي هذه الجينات أيضًا على العديد من الأليلات في السكان ، وهذا هو سبب زيادة تنوع الاستجابات. تحدث حالة مماثلة في حالات أخرى حيث يكتسب شخص ما وزنًا عند تناول نفس الطعام ، مقارنةً بحالات أخرى لا تشهد تغيرات كبيرة.

أخيرًا ، يجب أن نضيف أنه بالإضافة إلى التأثيرات الإضافية التي تمتلكها بعض الجينات ، هناك تلك التي تثبط ظهور مظاهر أخرى.

في هذه الحالات ، يمكن أن يؤدي الجين غير المرتبط بمظهر آخر إلى تعطيل الأول عن طريق التفاعلات الوراثية والتداخلية.

المراجع

1. Delmore، KE، Toews، DP، Germain، RR، Owens، GL، Irwin، DE (2016) علم الوراثة للهجرة الموسمية ولون الريش. علم الأحياء الحالي 26: 2167-2173.
2. دودبريدج ، ف. (2016) علم الأوبئة متعدد الجينات. علم الأوبئة الجيني 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.، لين ، ويل ، مارتن ، أر ، جابلونسكي ، إن جي. (2018) ظلال التعقيد: وجهات نظر جديدة حول التطور والعمارة الجينية لجلد الإنسان. المجلة الأمريكية للأنثروبولوجيا الفيزيائية ، دوى: 10.1002 / ajpa.23737.
4. Maurer ، MJ ، Sutardja ، L. ، Pinel ، D. ، Bauer ، S. ، Muehlbauer ، AL ، Ames ، TD ، Skerker ، JM ، Arkin ، AP (2017) Quantitative Trait Loci (QTL) - الهندسة الأيضية الموجهة للمركب سمة. البيولوجيا التركيبية ACS ، 6: 566-581.
5. ساساكي ، أ ، أشيكاري ، إم ، أويغوتشي-تاناكا ، إم ، إيتوه ، إتش ، نيشيمورا ، أ ، سوابان ، د.
6. Tomita ، M. ، Ishii ، K. (2017) الأداء الجيني للأليل شبه التقزم sd1 المشتق من صنف أرز Japonica والمتطلبات الدنيا لاكتشاف تعدد الأشكال أحادي النوكليوتيدات عن طريق تسلسل الجينوم الكامل miSeq. بيوميد الدولية للبحوث.