Baze genetice de ereditare, metode de studiu, exemple

2814
David Holt

ereditarea Este proprietatea că un caracter fenotipic cuantificabil al unei populații trebuie împărțit sau moștenit prin intermediul genotipului. În general, această trăsătură sau caracter este transmisă de la părinți la descendenți.

Expresia fenotipică (care corespunde trăsăturilor vizibile ale unui individ) a unui caracter moștenitor este susceptibilă mediului în care se dezvoltă descendenții, deci nu va fi neapărat exprimată în același mod ca la părinți.

Model de moștenire a grupei de sânge între părinții AB & O (Sursa: AB & O_RegularInheritance.PNG: utilizator: Dr.saptarshiderivative work: Ksd5 [CC0] via Wikimedia Commons)

La populațiile de organisme experimentale, este relativ ușor să se determine care sunt trăsăturile ereditare, deoarece expresia unei trăsături a unui părinte poate fi observată la descendenți prin creșterea descendenților în același mediu în care se dezvoltă părinții.

Pe de altă parte, la populațiile sălbatice este dificil să se distingă care sunt caracterele fenotipice transmise prin ereditate și care sunt produsul schimbării condițiilor de mediu, adică sunt modificări epigenetice..

Acest lucru este deosebit de dificil de distins pentru majoritatea trăsăturilor fenotipice la populațiile umane, unde s-a sugerat că cele mai bune modele de studiu sunt perechi de gemeni identici care sunt separați la naștere și care cresc în același mediu..

Unul dintre primii oameni de știință care au studiat ereditatea a fost Gregor Mendel. În experimentele sale, Mendel a obținut linii de plante de mazăre cu caractere moștenite și exprimate aproape în totalitate între părinți și descendenți..

Indice articol

  • 1 Bazele genetice pentru studiul eredității
  • 2 Metode de studiu
    • 2.1 Statistica H2
    • 2.2 Tehnici moderne
  • 3 Exemple
    • 3.1 - Heritabilitatea la plante
    • 3.2 - Heritabilitatea la om
  • 4 Referințe

Bazele genetice pentru studiul eredității

Heritabilitatea este rezultatul transferului de gene prin gameți (de la părinți la descendenți) prin reproducere sexuală. Cu toate acestea, în timpul sintezei și fuziunii gametelor, apar două recombinații care pot modifica dispunerea și secvența acestor gene..

Oamenii de știință care lucrează la identificarea experimentală a trăsăturilor ereditare lucrează cu linii pure, izogene pentru majoritatea loci (genetic la fel), deoarece indivizii din linii pure au același genotip în formă homozigotă..

Liniile izogenice garantează că arhitectura genelor din nucleu nu afectează fenotipul observat, întrucât, în ciuda faptului că indivizii împărtășesc același genotip, prin variația poziției genelor în nucleu, variațiile fenotipului.

Pentru cercetători, obținerea liniilor pure și izogene este un fel de „garanție” că trăsăturile fenotipice împărtășite de părinți și descendenți sunt produsul genotipului și, prin urmare, sunt pe deplin ereditare..

Moștenirea mendeliană a trăsăturilor de culoare a blănii la bovine (Sursa: Sciencia58 [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] prin Wikimedia Commons)

În ciuda faptului că fenotipul este întotdeauna produsul genotipului, este important să rețineți că, deși indivizii au același genotip, se poate întâmpla ca nu toate genele să fie exprimate în fenotipul menționat..

Garantarea expresiei genelor este un studiu foarte complex, deoarece expresia lor poate diferi pentru fiecare genotip și, uneori, aceste gene sunt reglementate de alți factori precum epigenetica, cei ai mediului sau alte gene..

Metode de studiu

Ramura geneticii cunoscută sub numele de „Genetica clasică” se concentrează pe studiul eredității trăsăturilor. În genetică clasică, părinții sunt încrucișați cu descendenți ai unor populații întregi timp de câteva generații, până la obținerea unor linii pure și izogene..

Statistica H2

Odată demonstrată ereditatea unei trăsături, gradul de ereditate poate fi cuantificat printr-un indice statistic identificat ca H2.

Heritabilitatea (H2) se calculează ca raportul dintre varianțele mediilor genotipice (S2g) și varianța fenotipică totală a populației (S2p). Varianța fenotipică a populației poate fi descompusă în varianța mediilor genotipice (S2g) și varianța reziduală (S2e).

Statistica de ereditate (H2) ne spune ce proporție a variației fenotipice dintr-o populație se datorează variației genotipice. Acest indice nu indică ce proporție dintr-un fenotip individual poate fi atribuită moștenirii sale și mediului său..

Trebuie avut în vedere faptul că fenotipul unui individ este o consecință a interacțiunii dintre genele sale și condițiile de mediu în care se dezvoltă..

Tehnici moderne

În prezent, există instrumente precum secvențierea următoarei generații (SNG) cu ajutorul căreia este posibilă secvențierea genomului complet al indivizilor, astfel încât trăsăturile moștenitoare să poată fi urmărite in vivo în genomul organismelor..

În plus, instrumentele bioinformatice moderne permit arhitecturii nucleare să fie modelate destul de precis pentru a localiza aproximativ gene în nucleu..

Exemple

- Heritabilitatea la plante

Metoda statistică de măsurare a gradului de ereditare a caracterelor a fost propusă pentru speciile de culturi cu interes comercial. Prin urmare, majoritatea exemplelor din literatură se referă la specii de plante importante pentru industria alimentară..

La toate speciile de culturi se studiază ereditatea caracterelor de interes agronomic, cum ar fi rezistența la agenți patogeni, randamentul fructelor, rezistența la temperaturi calde sau reci, mărimea frunzelor etc..

Ameliorarea genetică clasică a culturilor de legume, cum ar fi roșiile, urmărește selectarea plantelor cu un genotip care au caractere ereditare pentru a obține roșii mai mari, roșii și rezistente la medii umede..

La speciile de iarbă, cum ar fi grâul, scopul este de a selecta, printre altele, caracterele ereditare pentru mărime, conținutul de amidon și duritatea semințelor. Cu acest obiectiv, soiurile din diferite locuri sunt amestecate până la obținerea liniilor pure ale fiecăruia..

Prin obținerea liniilor pure, acestea pot fi combinate într-un soi hibrid, prin inginerie genetică, pentru a obține culturi transgenice care adună cele mai bune caractere într-un singur soi.

- Heritabilitatea la oameni

În medicină, se studiază modul în care unele tulburări de personalitate sunt transmise între părinți și descendenți.

Depresia cronică, de exemplu, este o trăsătură fenotipică care este un produs al genotipului, dar dacă oamenii cu acel genotip trăiesc într-un mediu familiar, fericit, stabil și previzibil, genotipul nu poate fi văzut niciodată în fenotip..

Genetica comportamentală prezintă un interes deosebit în determinarea eredității coeficientului de inteligență (IQ). Până în prezent, nivelurile ridicate de coeficient de inteligență s-au dovedit a fi trăsături la fel de ereditare ca un coeficient de inteligență normal..

Cu toate acestea, un IQ ridicat sau o depresie cronică se exprimă în funcție de stimularea mediului.

Un exemplu tipic de ereditate este caracterul staturii. Dacă părintele este înalt, este foarte probabil ca descendenții să fie înalți. Cu toate acestea, ar fi în mod clar greșit să credem că, la înălțimea unui individ, 1,80 m se datorează genelor și alți 0,3 m se datorează mediului..

În multe cazuri, longevitatea a fost studiată și ca o trăsătură ereditară. Pentru studiile de longevitate la om, se efectuează genealogia familiei, încercând să încorporeze datele mediului în care a trăit fiecare dintre indivizii arborelui genealogic..

Majoritatea studiilor de longevitate au constatat că această trăsătură se comportă ca o trăsătură moștenită în majoritatea cazurilor și chiar crește în fiecare generație dacă este crescută în mediul potrivit..

Referințe

  1. Bratko, D., Butković, A. și Vukasović Hlupić, T. (2017). Heritabilitatea personalității. Temeri Psihologijske, 26 (1), 1-24.
  2. de los Campos, G., Sorensen, D. și Gianola, D. (2015). Heritabilitatea genomică: ce este? PLoS Genetics, 11 (5), e1005048.
  3. Devlin, B., Daniels, M. și Roeder, K. (1997). Heritabilitatea IQ-ului. Natura, 388 (6641), 468.
  4. Griffiths, A. J., Wessler, S. R., Lewontin, R. C., Gelbart, W. M., Suzuki, D. T. și Miller, J. H. (2005). O introducere în analiza genetică. Macmillan.
  5. Mousseau, T. A. și Roff, D. A. (1987). Selecția naturală și ereditatea componentelor de fitness. Ereditate, 59 (2), 181.
  6. Vukasović, T. și Bratko, D. (2015). Heritabilitatea personalității: o meta-analiză a studiilor genetice de comportament. Buletin psihologic, 141 (4), 769.
  7. Wray, N. și Visscher, P. (2008). Estimarea eredității trăsăturii. Educație pentru natură, 1 (1), 29.

Nimeni nu a comentat acest articol încă.