Belangrijkste verschil - Pleiotropie versus polygene overerving

Zowel pleiotropie als polygene overerving zijn twee termen die worden gebruikt om de relatie tussen genen en hun fenotypes of eigenschappen te beschrijven. Pleiotropie volgt de Mendeliaanse overervingspatronen, terwijl polygene overerving een patroon is van niet-mendeliaanse overerving. Bij Mendeliaanse overerving is een enkel gen betrokken bij het bepalen van een enkele eigenschap. De grootste verschil tussen pleiotropie en polygene overerving is dat: bij pleiotropie beïnvloedt één gen veel eigenschappen, terwijl bij polygene overerving veel genen één eigenschap beïnvloeden. Zowel pleiotropie als polygene overerving komen voor in alle levende organismen. Albinisme, fenylketonurie, autisme, schizofrenie, sikkelcelanemie en het Marfan-syndroom zijn voorbeelden van pleiotropie. Lengte, gewicht, lichaamsvorm, oogkleur, huidskleur en haarkleur van mensen worden bepaald door de polygene overerving.

Belangrijkste gebieden die worden gedekt

1. Wat is Pleiotropie? - Definitie, functies, voorbeelden 2. Wat is polygene overerving? - Definitie, functies, voorbeelden 3. Wat zijn de overeenkomsten tussen pleiotropie en polygene overerving? – Overzicht van gemeenschappelijke functies 4. Wat is het verschil tussen pleiotropie en polygene overerving? – Vergelijking van de belangrijkste verschillen

Sleutelbegrippen: genotype, onvolledige dominantie, mendeliaanse overerving, nakomelingen, pleiotropie, polygene overerving, eigenschap

Wat is Pleiotropie?

Bij pleiotropie beïnvloedt een enkel gen vele eigenschappen. Dat betekent dat het genproduct in veel soorten cellen in verschillende weefsels wordt gebruikt. Soms kan het genproduct fungeren als een signaalmolecuul, waardoor de functies van veel weefsels worden beïnvloed. Het gen dat verantwoordelijk is voor de vachtkleur van muizen is pleiotroop. Het dominante allel Y produceert de gele vachtkleur en het recessieve allel y produceert de agouti-kleur bij de muizen. Het genotype yy produceert agouti-kleurmuizen. Het genotype Yy produceert gele muizen. Het genotype YY produceert twee eigenschappen, de vachtkleur en letaliteit. Daarom zal het muizenembryo met het genotype YY voortijdig eindigen. Aangezien één gen betrokken is bij de bepaling van de eigenschap in pleiotropie, kunnen bij de nakomelingen slechts drie verschillende genotypische uitkomsten worden waargenomen. Het mechanisme van pleiotropie wordt getoond in figuur 1.

Wanneer een mutatie in dit gen optreedt, kunnen veel symptomen optreden, omdat het gen veel eigenschappen beïnvloedt. Fenylketonurie is een ziekte die wordt veroorzaakt door een mutatie in het gen dat wordt gecodeerd voor het enzym fenylalaninehydroxylase. De symptomen van fenylketonurie zijn mentale retardatie, verminderd haar en huidpigmentatie. Een gen dat een mengsel van zowel gunstige als schadelijke eigenschappen met hetzelfde gen draagt, wordt een antagonistische pleiotropie genoemd. Het p53-gen onderdrukt de ongedifferentieerde celproliferatie, waardoor kanker wordt voorkomen. Tegelijkertijd onderdrukt het de proliferatie van stamcellen, waardoor de weefselregeneratie in het oude wordt voorkomen. Veroudering is een ander voorbeeld van antagonistische pleiotropie, die de fitheid in de jeugd verhoogt, maar de fitheid vermindert naarmate men ouder wordt.

Figuur 2: Albinisme

Albinisme treedt op wanneer de melanineproductie van melanine wordt veranderd door een mutatie. Het beïnvloedt de huid, het haar en de ogen van het organisme. Autisme, schizofrenie, sikkelcelanemie en het Marfan-syndroom zijn voorbeelden van ziekten veroorzaakt door pleiotropie. Albinisme bij een pauw wordt getoond in figuur 2.

Wat is polygene overerving?

Bij polygene overerving wordt een bepaalde eigenschap bepaald door meer dan één gen. Het effect van één gen op de eigenschap is dus klein. Hier vertonen de bijdragende genen een onvolledige dominantie. Het kenmerk in het nageslacht is dus een mengsel van ouderlijke kenmerken. De externe omgevingsfactoren hebben ook een effect op polygene overerving. De meeste metrische en meristische eigenschappen staan ​​onder invloed van polygene overerving. De polygene eigenschappen vertonen een continue verdeling in een populatie. De distributiecurve van de polygene overerving is dus klokvormig. Binnen een populatie in polygene eigenschappen kan een grote variabiliteit van genotypen worden waargenomen. De organismen in het midden van de distributiecurve bestaan ​​uit een combinatie van zowel dominante als recessieve allelen. De individuen met veel van de dominante allelen of recessieve allelen kunnen aan het einde van de curve verschijnen. De verdelingscurve van de polygene overerving van lengte bij mensen wordt getoond in figuur 3.

Figuur 3: Polygene overerving van lengte

De kleur van het menselijk oog wordt bepaald door 16 verschillende genen. De oogkleur wordt bepaald door de hoeveelheid melanine die voor de iris wordt geproduceerd. De kleur kan zwart, bruin, groen, hazelaar of blauw zijn. De huidskleur van mensen is een ander voorbeeld van polygene overerving. De kleur van de huid wordt bepaald door de hoeveelheid melanine die in de huid wordt geproduceerd. Wanneer het aantal donkere allelen in de huid hoog is, wordt de huidskleur donkerder.

Overeenkomsten tussen pleiotropie en polygene overerving

Verschil tussen pleiotropie en polygene overerving

Definitie

Pleiotropie: Pleiotropie is het beheersen van meerdere eigenschappen door een enkel gen.

Polygene overerving: Polygene overerving is het beheersen van een enkele eigenschap door meerdere genen.

Resultaat

Pleiotropie: Pleiotropie heeft slechts drie genotypische uitkomsten.

Polygene overerving: Polygene overerving heeft veel genotypische uitkomsten.

Karaktereigenschap

Pleiotropie: Bij pleiotropie wordt een bepaalde eigenschap beïnvloed door één gen.

Polygene overerving: Bij polygene overerving wordt een bepaalde eigenschap beïnvloed door vele genen.

Effect van één gen op de eigenschap

Pleiotropie: Het effect van één gen op zijn eigenschap is 100%.

Polygene overerving: Het effect van één gen op de eigenschap is klein.

Mendeliaanse erfenis

Pleiotropie: De pleiotropie volgt Mendeliaanse overervingspatronen.

Polygene overerving: Polygene overerving is een niet-Mendeliaanse overervingspatroon.

Effect van de omgevingsfactoren

Pleiotropie: Doorgaans wordt pleiotropie niet beïnvloed door de omgevingsfactoren.

Polygene overerving: De eigenschappen van de polygene overerving worden sterk beïnvloed door de omgevingsfactoren.

Voorbeelden

Pleiotropie: Albinisme, fenylketonurie, autisme, schizofrenie, sikkelcelanemie en het Marfan-syndroom zijn voorbeelden van pleiotropie.

Polygene overerving: Lengte, gewicht, lichaamsvorm, oogkleur, huidskleur en haarkleur van mensen worden bepaald door polygene overerving.

Conclusie

Pleiotropie en polygene overerving beschrijven de invloed van genen op hun fenotypes. In pleiotropie bestuurt een enkel gen een bepaald karakter, gehoorzaam aan Mendeliaanse overervingspatronen. Bij polygene overerving wordt een enkele eigenschap gecontroleerd door vele genen. Het belangrijkste verschil tussen pleiotropie en polygene overerving zijn de patronen van invloeden van genen op hun eigenschappen.

Verwijzing:

1. "Pleiotropie." Genetica-aantekeningen. n.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 13 juli 2017. 2. Bailey, Regina. "Wat is polygene overerving?" GedachteCo. n.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 13 juli 2017.

Afbeelding met dank aan:

"Pavo cristatus -Southwicks Zoo, Massachusetts, VS -albino-8a (1)" door Eric Kilby uit de VS - White Peacock Geüpload door Snowmanradio (CC BY-SA 2.0) via Commons Wikimedia "Polygene erfenis" door bron (WP:NFCC# 4) (Redelijk gebruik) via Commons Wikimedia