Плейотропия и полигения

  Первичное действие отдельного структурного гена, выражающееся в кодировании пептидной цепочки, может приводить к возникновению многочисленных наследственных признаков. Такую полифению, или плейотропию, при детальном исследовании удается установить для большинства генов. В качестве примера с особо богатыми фенотипическими проявлениями можно указать ген lozenge-clawless (/zcl) дрозофилы (рис. 47). Хотя мутирует только он один, оказываются затронутыми цвет и форма глаз, сенсиллы, образование коготков, половые органы и набор птериновых пигментов. При такой мозаичной плейотропии до сих пор не удалось связать разнообразные фены с вызванным мутацией первичным действием, т. е. с отсутствием или изменением какого-либо пептида. Однако для щистрона rosy» дрозофилы показано, что отсутствие кодируемого им фермента (ксантиндегидрогеназы) обладает плейотропным действием потому, что это вещество участвует как в пуриновом, так и в птериновом метаболизме. Понятна плейотропия и в том случае, когда генная мутация первично затрагивает железу внутренней секреции. Это наблюдается при «гипофизарной карликовости мышей». Ген «dwarf» (dw) блокирует развитие продуцирующих гормоны клеток передней доли гипофиза. Это влияет наряду с прочим и на гормон роста (соматотро- пин), что приводит к карликовости. Кроме того, прекращается выделе-








Рис. 48. Сеть взаимодействий. Гены а - с прямо или косвенно плейотропно определяют фены 1 -8. Отдельные фены (3, 6, 7) определяются полиген- но. Влияния среды (С[ — С4) изменяют действие генов
ние гонадотропина (с. 203), что обусловливает недоразвитие половых желез, и мыши оказываются стерильными.

При такой «относительной плейотропии» вторичные фены (аллофены)-тате как рост и стерильность связаны с проявляющимся в гипофизе нервичным феном (аутофеном). Если гомозиготным карликовым мышам ежедневно вводить нормальные клетки гипофиза, животные вырастают до нормальных размеров и остаются фертильными. Однако столь успешное лечение до сих пор удается лишь при небольшом числе генетических заболеваний.
Особый тип плейотропии можно ожидать в том случае, когда мутация затрагивает не структурный, а регуляторный, или контрольный, ген (с. 88), изменение которого влияет на функцию многих структурных генов. При такой «регуляторной плейотропии» всего одна мутация может повлиять на многие ферментные системы.
Плейотропии противопоставляется полигения. Это значит, что отдельные фены, как правило, являются результатом активности нескольких (иногда многих) генов. Так, для синтеза меланина, проявляющегося как единый цветовой признак, требуется последовательное взаимодействие различных генов (рис. 45). Полигенно обусловлены и компоненты физической и психической структур. Например, в определении размеров тела принимают участие многие гены. Отдельные факторы полигенной системы могут действовать аддитивно. Так, у человека различия между «белой» и «черной» кожей, по-видимому, обусловлены 4-6 генными локусами. Между неаллельными генами также установлены разнообразнейшие взаимодействия. Особого упоминания заслуживает явление эпистона, при котором один локус (например, ответственный за образование пигмента) определяет проявление признаков, обусловленных другими локусами (например, всех остальных генов окраски и пятнистости).
Связь ген-фен с учетом плейотропии и полигении можно представить в виде крайне сложной сети взаимодействий (рис. 48). При этом в качестве еще одного важнейшего фактора следует учитывать и влияние внешней среды (с. 97).

Еще по теме Плейотропия и полигения:

1. Глава I Генетические основы эволюции
2. 8.2.7. Генетический контроль развития
3. 6.4.3.4. Методы дерматоглифики и пальмоскопии
4. 2.4. Фенотипическая изменчивость и норма реакции
5. 9.5. Генетические исследования способности к обучению
6. Сьюэлл Райт, адаптивные ландшафты и случай
7. Генетические процессы в популяциях
8. Число самок и экология вида
9. Портал "ПЛАНЕТА ЖИВОТНЫХ". Кто ты, собака?, 2010
10. Любопытное доказательство того, что собаки очень давно одомашнены, приводит советский ученый-языковед академик Н. Я. Марр...
11. Антропологи изучают кости и скелеты людей очень далекого прошлого, изучают их близких и отдаленных родственников — ископаемых и современных обезьян,— чтоб восстановить путь, который прошел человек в своем развитии.
12. Находки, проливающие свет на происхождение собак, имеют возраст 8—10 тысяч лет...
13. Значит, собака пришла сюда вместе с человеком?..
14. Находка Савенкова произвела сенсацию...
15. КАК ЭТО МОГЛО СЛУЧИТЬСЯ!
16. Люди не очень опасались волков, волки же не очень боялись людей и нередко подходили к стоянкам первобытного человека достаточно близко.
17. Видимо, много, очень много лет жили люди и волки на расстоянии, очень медленно сближались и очень трудно понимали выгодность сближения...
18. Среди ученых нет единого мнения, ради чего была приручена собака...