APA ITU PEWARISAN POLIGENIK? (DENGAN CONTOH) - BIOLOGI - 2025

The warisan poligenik adalah transmisi karakter yang manifestasi tergantung pada beberapa gen. Dalam pewarisan monogenik, suatu sifat memanifestasikan dirinya dari ekspresi gen tunggal; di bermartabat, dua. Dalam pewarisan poligenik kita biasanya berbicara tentang partisipasi dua, jika bukan tiga, atau lebih gen.

Pada kenyataannya, sangat sedikit karakter yang bergantung pada manifestasi dari satu atau dua gen saja. Namun, kesederhanaan analisis sifat yang bergantung pada sedikit gen sangat membantu kerja Mendel.

Studi selanjutnya oleh peneliti lain mengungkapkan bahwa warisan biologis, secara umum, sedikit lebih kompleks dari itu.

Ketika kita berbicara tentang pewarisan karakter yang bergantung pada beberapa gen, kita mengatakan bahwa mereka berinteraksi satu sama lain untuk memberikan karakter itu. Dalam interaksi ini gen-gen ini saling melengkapi atau melengkapi.

Satu gen dapat melakukan satu bagian pekerjaan, sementara yang lain melakukan bagian lain. Kumpulan tindakan mereka akhirnya diamati dalam karakter yang manifestasinya mereka ikuti.

Dalam warisan lainnya, setiap gen dengan fungsi yang serupa masing-masing memberikan kontribusi yang sedikit pada perwujudan akhir karakter tersebut. Dalam pewarisan poligenik semacam ini, efek aditif selalu diamati. Lebih lanjut, variasi dalam manifestasi karakter bersifat kontinu, bukan diskrit.

Akhirnya, tidak adanya ekspresi gen tambahan tidak selalu menentukan hilangnya fenotipe karena tidak adanya, kekurangan atau nihil.

Contoh karakter poligenik

Dalam sifat manifestasi yang paling sederhana, fenotipe adalah semua atau tidak sama sekali. Artinya, ada atau tidaknya aktivitas, sifat, atau karakteristik tersebut. Dalam kasus lain, ada dua alternatif: hijau atau kuning, misalnya.

Tinggi

Tetapi ada karakter lain yang memanifestasikan dirinya dalam cara yang lebih luas. Misalnya tinggi badan. Jelas kita semua memiliki perawakan. Bergantung padanya, mereka mengklasifikasikan kita dengan cara tertentu: tinggi atau rendah.

Tetapi jika kita menganalisis populasi dengan baik, kita akan menyadari bahwa ada kisaran ketinggian yang sangat luas - dengan distribusi normal yang ekstrem di kedua sisi. Tinggi badan tergantung pada manifestasi berbagai gen.

Itu juga tergantung pada faktor-faktor lain dan itulah mengapa tinggi badan merupakan kasus warisan poligenik dan multifaktorial. Karena banyak gen dapat diukur dan dilibatkan, alat-alat canggih dari genetika kuantitatif digunakan untuk analisisnya. Khususnya dalam analisis lokus sifat kuantitatif (QTL, untuk akronimnya dalam bahasa Inggris).

Bulu binatang

Karakter lain yang umumnya poligenik antara lain manifestasi warna bulu pada beberapa hewan, atau bentuk buah pada tumbuhan.

Secara umum, untuk setiap karakter yang manifestasinya menunjukkan kisaran variasi berkelanjutan dalam populasi, pewarisan poligenik dapat dicurigai.

Penyakit

Dalam dunia kedokteran, mempelajari dasar genetik suatu penyakit sangat penting untuk memahaminya dan mencari cara untuk meredakannya. Dalam epidemiologi poligenik dilakukan upaya, misalnya untuk menentukan berapa banyak gen berbeda yang berkontribusi pada manifestasi suatu penyakit.

Berdasarkan ini, strategi dapat diusulkan untuk mendeteksi setiap gen, atau untuk mengobati kekurangan satu atau lebih dari gen tersebut.

Beberapa penyakit bawaan poligenik pada manusia termasuk asma, skizofrenia, beberapa penyakit autoimun, diabetes, hipertensi, gangguan bipolar, depresi, warna kulit, dll.

Gen pelengkap

Pengalaman dan bukti yang terkumpul selama bertahun-tahun menunjukkan bahwa banyak gen berpartisipasi dalam manifestasi karakter dengan banyak fenotipe.

Dalam kasus interaksi gen komplementer antara alel gen di lokus yang berbeda, ini bisa epistatis atau non-epistatis.

Interaksi epistatis

Dalam interaksi epistatis, ekspresi alel gen dari satu lokus menutupi ekspresi lokus lain dari lokus yang berbeda. Ini adalah interaksi paling umum antara gen yang berbeda yang mengkode karakter yang sama.

Misalnya, ada kemungkinan bahwa suatu karakter terwujud, itu bergantung pada dua gen (A / a dan B / b). Ini berarti bahwa produk dari gen A dan B harus terlibat agar sifat tersebut terwujud.

Ini dikenal sebagai epistasis dominan ganda. Dalam kasus epistasis resesif dari a pada B, sebaliknya, kurangnya manifestasi dari sifat yang dikodekan oleh A mencegah ekspresi B. Ada banyak kasus epistasis yang berbeda.

Interaksi non-epistatik antara gen komplementer

Bergantung pada bagaimana mereka didefinisikan, ada interaksi lain antara gen yang saling melengkapi yang tidak epistatis. Ambil contoh definisi warna bulu pada burung.

Telah terlihat bahwa jalur biosintesis yang mengarah ke produksi pigmen (misalnya kuning) tidak bergantung pada warna lain (misalnya biru).

Baik dalam jalur manifestasi warna kuning dan biru, yang tidak bergantung satu sama lain, interaksi gen bersifat epistatis untuk setiap warna.

Namun, jika kita mempertimbangkan warna bulu burung secara keseluruhan, kontribusi kuning tidak tergantung pada kontribusi biru. Oleh karena itu, perwujudan satu warna tidak epistatis tentang yang lain.

Selain itu, ada gen lain yang menentukan pola munculnya warna kulit, rambut, dan bulu (atau tidak). Namun, karakter warna, dan pola pewarnaan, saling melengkapi dalam pewarnaan yang ditunjukkan oleh individu.

Di sisi lain, setidaknya dua belas gen berbeda berpartisipasi dalam pewarnaan kulit pada manusia. Sangat mudah untuk memahami bagaimana manusia sangat bervariasi dalam warna jika kita juga menambahkan faktor non-genetik lainnya. Misalnya, paparan sinar matahari (atau sumber buatan "tan"), ketersediaan vitamin D, dll.

Gen pelengkap

Ada kasus-kasus di mana aksi suatu gen memungkinkan perwujudan karakter diamati pada tingkat yang lebih tinggi. Bahkan mungkin saja tidak ada gen untuk mendefinisikan karakteristik biologis yang sebenarnya merupakan gabungan dari banyak aktivitas independen.

Misalnya tinggi badan, produksi susu, produksi benih, dll. Banyak aktivitas, fungsi, atau kemampuan yang ditambahkan untuk menghasilkan fenotipe semacam itu.

Fenotipe-fenotipe ini umumnya dikatakan sebagai bagian-bagian yang menjelaskan perwujudan keseluruhan yang mencerminkan kinerja individu, garis keturunan, ras hewan, varietas tumbuhan, dll.

Tindakan gen tambahan juga menyiratkan adanya kisaran fenotipe yang didefinisikan hampir selalu oleh distribusi normal. Kadang-kadang sangat sulit untuk memisahkan atau membedakan komplementer dari efek tambahan sebuah gen dalam fenotipe kompleks.

Beberapa contoh gen pelengkap

Aksi dan reaksi terhadap obat-obatan tertentu, misalnya, telah terbukti bergantung pada aktivitas banyak gen yang berbeda.

Secara umum, gen ini juga memiliki banyak alel dalam populasi, itulah sebabnya keragaman respons meningkat. Kasus serupa terjadi pada kasus lain di mana satu orang bertambah berat badannya saat mengonsumsi makanan yang sama, dibandingkan orang lain yang tidak mengalami perubahan signifikan.

Akhirnya, harus ditambahkan bahwa selain efek aditif yang dimiliki beberapa gen, ada yang menekan manifestasi gen lain.

Dalam kasus ini, gen yang tidak terkait dengan manifestasi yang lain dapat menyebabkan inaktivasi yang pertama oleh interaksi genetik dan epigenetik.

Referensi

1. Delmore, KE, Toews, DP, Germain, RR, Owens, GL, Irwin, DE (2016) Genetika migrasi musiman dan warna bulu. Biologi Terkini, 26: 2167-2173.
2. Dudbridge, F. (2016) Epidemiologi poligenik. Epidemiologi Genetik, 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., Lin., YL, Martin, AR, Jablonski, N.G. (2018) Nuansa kompleksitas: Perspektif baru tentang evolusi dan arsitektur genetik kulit manusia. American Journal of Physical Anthropology, doi: 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) -pedomanic engineering of a complex sifat. Biologi Sintetis ACS, 6: 566-581.
5. Sasaki, A., Ashikari, M., Ueguchi-Tanaka, M., Itoh, H., Nishimura, A., Swapan, D.,
6. Tomita, M., Ishii, K. (2017) Performa genetik alel semidwarfing sd1 yang berasal dari budidaya padi Japonica dan persyaratan minimum untuk mendeteksi polimorfisme nukleotida tunggalnya dengan miSeq whole-genome Ssequencing. BioMed Research International.