Олигогенное наследование
Фенотипический признак, наследование которого зависит от нескольких генов, один из которых имеет доминирующее влияние

Олигогенное наследование ( греч. ὀλίγος – ὀligos = немногие, немного) описывает признак, на который влияют несколько генов. Олигогенное наследование представляет собой промежуточное звено между моногенным наследованием , при котором признак определяется одним причинным геном, и полигенным наследованием , при котором признак находится под влиянием многих генов и часто факторов окружающей среды. [1]

Исторически считалось, что многие признаки определяются одним геном-возбудителем (что считается моногенным наследованием ), однако работы в области генетики показали, что эти признаки сравнительно редки, и в большинстве случаев так называемые моногенные признаки в основном определяются одним геном, но могут опосредоваться другими генами с небольшим эффектом. [2]

История

Около 1930-х/40-х годов появились доказательства того, что множественные гены могут влиять на риск заболевания, которое показало дискретные модели наследования из-за различий в возрасте начала заболевания у братьев и сестер. Возраст начала для пар братьев и сестер был очень схожим, но между парами братьев и сестер мог быть совершенно разным, и в некоторых случаях кластеризовался в несколько возрастных групп. Это предполагало наличие основного гена, который контролировал риск заболевания, и других генов, которые влияли на возраст начала. [3]

Распознавание заболеваний, на которые влияло более одного гена, выявило необходимость разработки методологий для обнаружения этих олигогенных моделей наследования, поскольку они не соответствовали более простой менделевской модели наследования. Развитие таких методов ускорило открытие других примеров олигогенных признаков и вызвало изменение в восприятии генетических заболеваний. [1]

Гены-модификаторы

Одним из примеров олигогенного наследования является случай, когда одного гена достаточно, чтобы вызвать признак, однако на его пенетрантность или экспрессивность влияет другой ген, называемый модификатором. Примером такого случая является ген TGFB1 , который модифицировал риск развития болезни Альцгеймера у человека, если он является носителем варианта заболевания гена APP . Считается, что механизм работает через вариант модификатора, увеличивая клиренс амилоидных волокон в стареющем мозге, уменьшая нагрузку бляшек. [4]

Выявление олигогенных признаков

Признак может быть признан олигогенным с помощью следующих доказательств: [1]

  • Корреляции фенотипа и генотипа: если фенотип нельзя предсказать по одному сильно коррелированному локусу, но включение генотипа из другого локуса улучшает корреляцию, это свидетельствует о том, что признак является олигогенным.
  • Фенотипические различия в животной модели заболевания, зависящие от генетического фона: эффекты потенциального модификатора локуса можно проверить на животном с другой известной причинной мутацией
  • Различия между мутациями и менделевской моделью наследования: если носители мутации не демонстрируют закономерности фенотипов, ожидаемые при менделевской модели наследования, другие модели могут лучше объяснить наблюдаемые закономерности наследования.
  • Установление сцепления с более чем одним локусом или неспособность обнаружить сцепление с использованием менделевских моделей: при отслеживании мутаций, связанных с признаком, через генеалогическое древо, более чем одна мутация может показывать ту же схему наследования, что и признак (в случае, когда для признака требуется несколько вариантов), или сцепление может не быть обнаружено (в случае, когда для признака достаточно одного из нескольких вариантов)

Человеческие свойства с возможным олигогенным наследованием

ДоминантныйРецессивныйСсылки
Пик ВдовыПрямая фронтальная линия роста волос[5] [6]
Ямочки на лице *Нет ямочек на лице[7] [8]
Возможность попробовать PTCНевозможно попробовать PTC[9]
Неприкрепленная (свободная) мочка ухаПрикрепленная мочка уха[7] [10] [11]
Направление волос по часовой стрелке (слева направо)Направление волос против часовой стрелки (справа налево)[12]
Раздвоенный подбородокГладкий подбородок[13]
Способность сворачивать язык в трубочку (способность удерживать язык в форме буквы U)Нет возможности сворачивать язык в трубочку[14]
Дополнительный палец руки или ногиНормальные пять пальцев рук и ног[14]
Прямой большой палецБольшой палец автостопщика[14]
ВеснушкиВеснушек нет.[7] [15]
Ушная сера влажного типаСухая ушная сера[10] [16]
Короткость пальцевНормальная длина пальца[14]
Перепончатые пальцыНормально разделенные пальцы[14]
римский носНет заметного моста[17]
синдром МарфанаНормальные пропорции тела[18]
болезнь ХантингтонаНет повреждения нервов[19]
Нормальная слизистая оболочкаМуковисцидоз[20]
Кованый подбородокСкошенный подбородок[17]
Белый чубТемный чуб[21]
связка узкаяСлабость связок[22]
Способность есть сахарГалактоземия[23]
Тотальная лейконихия и синдром Барта ПамфриЧастичная лейконихия[24]
Отсутствие рыбного запаха телаТриметиламинурия[25]
Устойчивость к лактозе *Непереносимость лактозы *[26]
Выступающий подбородок (V-образный)Менее выступающий подбородок (U-образный)[27]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc Бадано, Хосе Л.; Катсанис, Николас (октябрь 2002 г.). «За пределами Менделя: эволюционирующий взгляд на передачу генетических заболеваний человека». Nature Reviews Genetics . 3 (10): 779– 789. doi :10.1038/nrg910. PMID  12360236. S2CID  4714288.
  2. ^ Робинсон, Джон Ф.; Катсанис, Николас (2010). «Олигогенное заболевание». Генетика человека Фогеля и Мотульского . Springer, Берлин, Гейдельберг. стр.  243–262 . doi :10.1007/978-3-540-37654-5_8. ISBN 978-3-540-37653-8.
  3. ^ Холдейн, Дж. Б. С. (январь 1941 г.). «Относительная важность основных и модифицирующих генов в определении некоторых заболеваний человека». Журнал генетики . 41 ( 2–3 ): 149–157 . doi :10.1007/BF02983018. S2CID  186235733.
  4. ^ Wyss-Coray, Tony; Lin, Carol; Yan, Fengrong; Yu, Gui-Qiu; Rohde, Michelle; McConlogue, Lisa; Masliah, Eliezer; Mucke, Lennart (1 мая 2001 г.). "TGF-β1 способствует очищению микроглиального амилоида-β и снижает нагрузку на бляшки у трансгенных мышей". Nature Medicine . 7 (5): 612– 618. doi :10.1038/87945. PMID  11329064. S2CID  26048084.
  5. ^ Кэмпбелл, Нил ; Рис, Джейн (2005). Биология . Сан-Франциско: Benjamin Cummings . стр. 265. ISBN 0-07-366175-9.
  6. ^ МакКьюсик, Виктор А. (10 февраля 2009 г.). «Вдовий пик». Онлайн Менделевское наследование у человека . Университет Джонса Хопкинса. 194000.
  7. ^ abc "Генетика/Репродукция". ScienceNet – Наука о жизни . Сингапурский научный центр. Архивировано из оригинала 25-09-2003.
  8. ^ МакКьюсик, Виктор А. (25 июня 1994 г.). «Ямочки на щеках, лицо». Онлайн Менделевское наследование у человека . Университет Джонса Хопкинса. 126100.
  9. ^ Вудинг, Стивен (28 июня 2004 г.). «Естественный отбор в действии генетической изменчивости вкуса». Medical News Today . Архивировано из оригинала 2007-12-13.
  10. ^ ab Cruz-Gonzalez, L.; Lisker, R. (1982). «Наследование типов ушной серы, прикрепления мочки уха и способности скручивать язык». Acta Anthropogenet . 6 (4): 247–54 . PMID  7187238.
  11. ^ МакКьюсик, Виктор А.; Лопес, А. (30 июля 2010 г.). «Прикрепление мочки уха, прикрепленное против неприкрепленного». Онлайн Менделевское наследование у человека . Университет Джонса Хопкинса. 128900.
  12. ^ Макдональд, Джон Х. (8 декабря 2011 г.). «Волосы завитушки». Мифы генетики человека . Университет Делавэра.
  13. ^ МакКьюсик, Виктор А. (23 марта 2013 г.). «Раздвоенный подбородок». Онлайн Менделевское наследование у человека . Университет Джонса Хопкинса. 119000.
  14. ^ abcde Хаджиселимович Р. (2005). Bioantropologija – Biodiverzitet latenog čovjeka/Биоантропология – Биоразнообразие современного человека . Сараево: ИНГЕБ. ISBN 9958-9344-2-6.
  15. ^ Сюэ-Цзюнь Чжан и др. (2004). «Ген веснушек отображается на хромосоме 4q32–q34». Журнал исследовательской дерматологии . 122 (2): 286–290 . doi : 10.1046/j.0022-202x.2004.22244.x . PMID  15009706.
  16. ^ МакКьюсик, Виктор А.; О'Нил, Марла Дж. Ф. (22 ноября 2010 г.). «Секреция апокриновых желез, вариации в». Онлайн Менделевское наследование у человека . Университет Джонса Хопкинса. 117800.
  17. ^ ab "Менделирующие черты у людей" (PDF) . Генетика человека . Суперкомпьютерный центр Сан-Диего (SDSC).
  18. ^ Чен, Гарольд (11 января 2021 г.). Бюлер, Брюс (ред.). «Генетика синдрома Марфана». Medscape . WebMD LLC.
  19. ^ Стаффорд, Кейт; Маннор, Майкл. «Мутации и генетические заболевания». Генетические заболевания . ThinkQuest. Архивировано из оригинала 2007-01-03.
  20. ^ "Аутосомно-рецессивный: кистозный фиброз, серповидноклеточная анемия, болезнь Тея-Сакса". Медицинская генетика . Детская больница Питтсбурга. 3 февраля 2008 г. Архивировано из оригинала 24-08-2009.
  21. ^ "Унаследованные человеческие черты". EdQuest. Архивировано из оригинала 2012-02-01.
  22. ^ Скотт, CI (1971). «Необычное лицо, гипермобильность суставов, аномалия половых органов и низкий рост: новый дисморфический синдром». Серия оригинальных статей о врожденных дефектах . 7 (6): 240–246 . PMID  5173168.
  23. ^ Fankhauser, DB (2 февраля 2006 г.). "Human Heritable Traits". University of Cincinnati Clermont College. Архивировано из оригинала 23.02.2012.
  24. ^ Tüzün, Yalçın; Karaku, Özge (2009). "Leukonychia" (PDF) . Журнал Турецкой академии дерматологии . JTAD. Архивировано из оригинала (PDF) 2016-03-03 . Получено 2017-02-19 .
  25. ^ "Изучение триметиламинурии". genome.gov . Национальный институт исследований генома человека.
  26. ^ Боуэн, Р. (25 апреля 2009 г.). «Непереносимость лактозы (неустойчивость лактазы)». Университет штата Колорадо.
  27. ^ Яблецки, Донна Мэй. «Вариации человеческого лица» (PDF) . Научные эксперименты в досье . Факты в досье.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Олигогенное_наследование&oldid=1246139143"