Διαφορά μεταξύ Πλειοτροπίας και Πολυγονικής Κληρονομικότητας

Κύρια διαφορά – Πλειοτροπία έναντι πολυγονικής κληρονομικότητας

Τόσο η πλειοτροπία όσο και η πολυγονιδιακή κληρονομικότητα είναι δύο όροι που χρησιμοποιούνται για να περιγράψουν τη σχέση μεταξύ των γονιδίων και των φαινοτύπων ή των χαρακτηριστικών τους. Η πλειοτροπία ακολουθεί τα μεντελικά πρότυπα κληρονομικότητας ενώ η πολυγονική κληρονομικότητα είναι ένα πρότυπο μη μεντελικής κληρονομικότητας. Στη Μεντελική κληρονομικότητα, ένα μόνο γονίδιο εμπλέκεται στον προσδιορισμό ενός μεμονωμένου χαρακτηριστικού. Η κύρια διαφορά μεταξύ πλειοτροπίας και πολυγονικής κληρονομικότητας είναι ότιστην πλειοτροπία, ένα γονίδιο επηρεάζει πολλά χαρακτηριστικά ενώ, στην πολυγονιδιακή κληρονομικότητα, πολλά γονίδια επηρεάζουν ένα χαρακτηριστικό . Τόσο η πλειοτροπία όσο και η πολυγονιδιακή κληρονομικότητα εμφανίζονται σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς. Ο αλβινισμός, η φαινυλκετονουρία, ο αυτισμός, η σχιζοφρένεια, η δρεπανοκυτταρική αναιμία και το σύνδρομο Marfan είναι παραδείγματα πλειοτροπίας. Το ύψος, το βάρος, το σχήμα του σώματος, το χρώμα των ματιών, το χρώμα του δέρματος και το χρώμα των μαλλιών των ανθρώπων ελέγχονται από την πολυγονιδιακή κληρονομικότητα.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι η Πλειοτροπία
      – Ορισμός, Χαρακτηριστικά, Παραδείγματα
2. Τι είναι η Πολυγονιδιακή Κληρονομικότητα
      – Ορισμός, Χαρακτηριστικά, Παραδείγματα
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της πλειοτροπίας και της πολυγονικής κληρονομικότητας
      – Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ πλειοτροπίας και πολυγονικής κληρονομιάς
      – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι:Γονότυπος, Ατελής Κυριαρχία, Μεντελική Κληρονομικότητα, Απόγονος, Πλειοτροπία, Πολυγονική Κληρονομικότητα, Χαρακτηριστικό

Τι είναι η Πλειοτροπία

Στην πλειοτροπία, ένα μεμονωμένο γονίδιο επηρεάζει πολλά χαρακτηριστικά. Αυτό σημαίνει ότι το γονιδιακό προϊόν χρησιμοποιείται σε πολλούς τύπους κυττάρων σε διαφορετικούς ιστούς. Μερικές φορές, το γονιδιακό προϊόν μπορεί να λειτουργεί ως σηματοδοτικό μόριο, επηρεάζοντας τις λειτουργίες πολλών ιστών. Το γονίδιο, το οποίο είναι υπεύθυνο για το χρώμα του τριχώματος των ποντικών είναι πλειοτροπικό. Το κυρίαρχο αλληλόμορφο Υ παράγει το κίτρινο χρώμα του τριχώματος και το υπολειπόμενο αλληλόμορφο y παράγει το χρώμα agouti στα ποντίκια. Ο γονότυπος yy παράγει έγχρωμα ποντίκια agouti. Ο γονότυπος Yy παράγει ποντίκια κίτρινου χρώματος. Ο γονότυπος YY παράγει δύο χαρακτηριστικά, το χρώμα του τριχώματος και τη θνησιμότητα. Επομένως, το έμβρυο ποντικών με τον γονότυπο YY θα τερματιστεί πρόωρα. Εφόσον ένα γονίδιο εμπλέκεται στον προσδιορισμό του χαρακτηριστικού στην πλειοτροπία, μόνο τρία διαφορετικά γονοτυπικά αποτελέσματα μπορούν να παρατηρηθούν στους απογόνους. Ο μηχανισμός της πλειοτροπίας φαίνεται στο σχήμα 1 .

Όταν συμβαίνει μια μετάλλαξη σε αυτό το γονίδιο, μπορεί να προκύψουν πολλά συμπτώματα, καθώς το γονίδιο επηρεάζει πολλά χαρακτηριστικά. Η φαινυλκετονουρία είναι μια ασθένεια που προκαλείται από μια μετάλλαξη στο γονίδιο που κωδικοποιείται για το ένζυμο, την υδροξυλάση της φαινυλαλανίνης. Τα συμπτώματα της φαινυλκετονουρίας είναι η νοητική υστέρηση, η μείωση των μαλλιών και η μελάγχρωση του δέρματος. Ένα γονίδιο που φέρει ένα μείγμα ωφέλιμων και επιβλαβών χαρακτηριστικών με το ίδιο γονίδιο αναφέρεται ως ανταγωνιστική πλειοτροπία. Το γονίδιο p53 καταστέλλει τον αδιαφοροποίητο κυτταρικό πολλαπλασιασμό, προλαμβάνοντας τον καρκίνο. Ταυτόχρονα, καταστέλλει τον πολλαπλασιασμό των βλαστοκυττάρων, εμποδίζοντας την αναγέννηση των ιστών στα παλιά. Η γήρανση είναι ένα άλλο παράδειγμα ανταγωνιστικής πλειοτροπίας, η οποία αυξάνει τη φυσική κατάσταση στη νεολαία αλλά μειώνει τη φυσική κατάσταση καθώς μεγαλώνει κανείς.

Εικόνα 2:Αλβινισμός

Ο αλβινισμός εμφανίζεται όταν η παραγωγή μελανίνης της μελανίνης μεταβάλλεται από μια μετάλλαξη. Επηρεάζει το δέρμα, τα μαλλιά και τα μάτια του οργανισμού. Ο αυτισμός, η σχιζοφρένεια, η δρεπανοκυτταρική αναιμία και το σύνδρομο Marfan είναι παραδείγματα ασθενειών που προκαλούνται από πλειοτροπία. Ο αλμπινισμός σε ένα παγώνι φαίνεται στην εικόνα 2 .

Τι είναι η Polygenic Inheritance

Στην πολυγονιδιακή κληρονομικότητα, ένα συγκεκριμένο χαρακτηριστικό καθορίζεται από περισσότερα από ένα γονίδια. Έτσι, η επίδραση ενός γονιδίου στο χαρακτηριστικό είναι μικρή. Εδώ, τα συνεισφέροντα γονίδια παρουσιάζουν ελλιπή κυριαρχία. Έτσι, το χαρακτηριστικό στους απογόνους είναι ένα μείγμα γονικών χαρακτηριστικών. Οι εξωτερικοί περιβαλλοντικοί παράγοντες έχουν επίσης επίδραση στην πολυγονιδιακή κληρονομικότητα. Τα περισσότερα από τα μετρικά και μεριστικά γνωρίσματα είναι υπό την επίδραση της πολυγονικής κληρονομικότητας. Τα πολυγονιδιακά χαρακτηριστικά παρουσιάζουν συνεχή κατανομή σε έναν πληθυσμό. Έτσι, η καμπύλη κατανομής της πολυγονικής κληρονομιάς έχει σχήμα καμπάνας. Μια μεγάλη μεταβλητότητα των γονότυπων μπορεί να παρατηρηθεί σε έναν πληθυσμό σε πολυγονιδιακά χαρακτηριστικά. Οι οργανισμοί στο μέσο της καμπύλης κατανομής αποτελούνται από συνδυασμό κυρίαρχων και υπολειπόμενων αλληλόμορφων. Τα άτομα με πολλά από τα κυρίαρχα αλληλόμορφα ή υπολειπόμενα αλληλόμορφα μπορεί να εμφανιστούν στο τέλος της καμπύλης. Η καμπύλη κατανομής της πολυγονιδιακής κληρονομικότητας του ύψους στους ανθρώπους φαίνεται στο σχήμα 3 .

Εικόνα 3:Πολυγονιδιακή κληρονομικότητα ύψους

Το χρώμα του ανθρώπινου ματιού ελέγχεται από 16 διαφορετικά γονίδια. Το χρώμα των ματιών καθορίζεται από την ποσότητα μελανίνης που παράγεται μπροστά από την ίριδα. Το χρώμα μπορεί να είναι είτε μαύρο, καφέ, πράσινο, φουντουκιές ή μπλε. Το χρώμα του δέρματος των ανθρώπων είναι ένα άλλο παράδειγμα πολυγονιδιακής κληρονομικότητας. Το χρώμα του δέρματος καθορίζεται από την ποσότητα μελανίνης που παράγεται στο δέρμα. Όταν ο αριθμός των σκούρων αλληλίων που υπάρχουν στο δέρμα είναι υψηλός, το χρώμα του δέρματος γίνεται πιο σκούρο.

Ομοιότητες μεταξύ πλειοτροπίας και πολυγονικής κληρονομικότητας

• Η πλειοτροπία και η πολυγονιδιακή κληρονομικότητα περιγράφουν τη σχέση μεταξύ των γονιδίων και των χαρακτηριστικών τους.
• Τόσο η πλειοτροπία όσο και η πολυγονιδιακή κληρονομικότητα μπορούν να εμφανιστούν σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς.

Διαφορά μεταξύ πλειοτροπίας και πολυγονικής κληρονομικότητας

Ορισμός

Πλειοτροπία: Πλειοτροπία είναι ο έλεγχος πολλαπλών χαρακτηριστικών από ένα μόνο γονίδιο.

Πολυγονική κληρονομικότητα: Η πολυγονιδιακή κληρονομικότητα είναι ο έλεγχος ενός μεμονωμένου χαρακτηριστικού από πολλά γονίδια.

Αποτέλεσμα

Πλειοτροπία: Η πλειοτροπία έχει μόνο τρία γονοτυπικά αποτελέσματα.

Πολυγονική κληρονομικότητα: Η πολυγονιδιακή κληρονομικότητα έχει πολλά γονοτυπικά αποτελέσματα.

Χαρακτηριστικό

Πλειοτροπία: Στην πλειοτροπία, ένα συγκεκριμένο χαρακτηριστικό επηρεάζεται από ένα γονίδιο.

Πολυγονική κληρονομικότητα: Στην πολυγονιδιακή κληρονομικότητα, ένα συγκεκριμένο χαρακτηριστικό επηρεάζεται από πολλά γονίδια.

Επίδραση ενός γονιδίου στο χαρακτηριστικό

Πλειοτροπία: Η επίδραση ενός γονιδίου στο χαρακτηριστικό του είναι 100%.

Πολυγονική κληρονομικότητα: Η επίδραση ενός γονιδίου στο χαρακτηριστικό είναι μικρή.

Μεντελιανή κληρονομιά

Πλειοτροπία: Η πλειοτροπία ακολουθεί τα μεντελιανά πρότυπα κληρονομικότητας.

Πολυγονική κληρονομικότητα: Η πολυγονιδιακή κληρονομικότητα είναι ένα μη μεντελιανό μοτίβο κληρονομικότητας.

Επίδραση των περιβαλλοντικών παραγόντων

Πλειοτροπία: Τυπικά, η πλειοτροπία δεν επηρεάζεται από περιβαλλοντικούς παράγοντες.

Πολυγονική κληρονομικότητα: Τα χαρακτηριστικά της πολυγονιδιακής κληρονομικότητας επηρεάζονται σε μεγάλο βαθμό από τους περιβαλλοντικούς παράγοντες.

Παραδείγματα

Πλειοτροπία: Ο αλβινισμός, η φαινυλκετονουρία, ο αυτισμός, η σχιζοφρένεια, η δρεπανοκυτταρική αναιμία και το σύνδρομο Marfan είναι παραδείγματα πλειοτροπίας.

Πολυγονική κληρονομικότητα: Το ύψος, το βάρος, το σχήμα σώματος, το χρώμα των ματιών, το χρώμα του δέρματος και το χρώμα των μαλλιών των ανθρώπων ελέγχονται από πολυγονιδιακή κληρονομικότητα.

Συμπέρασμα

Η πλειοτροπία και η πολυγονιδιακή κληρονομικότητα περιγράφουν την επίδραση των γονιδίων στους φαινότυπους τους. Στην πλειοτροπία, ένα μεμονωμένο γονίδιο ελέγχει έναν συγκεκριμένο χαρακτήρα, υπακούοντας στα πρότυπα κληρονομικότητας του Μεντελίου. Στην πολυγονιδιακή κληρονομικότητα, ένα μεμονωμένο χαρακτηριστικό ελέγχεται από πολλά γονίδια. Η κύρια διαφορά μεταξύ της πλειοτροπίας και της πολυγονιδιακής κληρονομικότητας είναι τα πρότυπα επιρροής των γονιδίων στα χαρακτηριστικά τους.

Αναφορά:

1. «Πλειοτροπία». Γενετική-σημειώσεις. Ν.π., ν.δ. Ιστός. Διαθέσιμο εδώ. 13 Ιουλίου 2017. 
2. Bailey, Regina. «Τι είναι η πολυγονική κληρονομικότητα;» ThoughtCo. Ν.π., ν.δ. Ιστός. Διαθέσιμο εδώ. 13 Ιουλίου 2017.

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

“Pavo cristatus -Southwicks Zoo, Massachusetts, USA -albino-8a (1)” Από τον Eric Kilby από τις ΗΠΑ – White Peacock Μεταφορτώθηκε από Snowmanradio (CC BY-SA 2.0) μέσω του Commons Wikimedia
“Polygenic inheritance” By Source ( WP:NFCC#4) (Δίκαιη χρήση) μέσω Commons Wikimedia