Плейотропия

VI. Развитие менделизма. Взаимодействие между генами. Плейотропия [c.57]

Особенно часто встречается плейотропия, при которой гены, определяющие те или иные внешние признаки, одновременно оказывают влияние и на жизнеспособность особи. При этом в большинстве случаев жизнеспособность снижается лишь в редких случаях плейотропное действие бывает связано с увеличением жизнеспособности. [c.68]

Плейотропия — способность гена оказывать влияние одновременно на несколько признаков организма. [c.461]

Анализ р2. В Рг изучается характер расщепления. Исследования многих авторов, проведенные на разных сельскохозяйственных культурах, показали, что для индуцированных мутаций характерна высокая степень плейотропии. Мутанты, как правило, отличаются от исходных форм не по одному, а по целому комплексу признаков. Эти признаки обычно наследуются вместе, так как их появление обусловлено множественным действием одного мутантного гена. В р2 гибридов, полученных от скрещивания таких мутантов с исходным сортом, наблюдается обычное менделевское расщепление на исходную форму и мутант в соотношении 3 1. Так, в работе К. К. Сидоровой с сотрудниками (1968) были получены следующие цифры 141 38 135 35, 123 38 315 85. [c.123]

ПЛЕЙОТРОПИЯ. Способность гена оказывать влияние более чем на один признак (которые непосредственно не связаны между собой). [c.524]

Рис. 19.7. Плейотропия в одном из экспериментов Менделя с горохом. Ген, определяющий окраску цветка, оказывает влияние также на окраску семян и пазух листьев.

Рис. 19.8. Плейотропия гена, определяющего фенилкетонурию у человека. Один и тот же ген оказывает влияние на несколько фенотипических признаков.

Пенетрантность Плейотропия Полигенное наследование Экспрессивность Эпистатические гены [c.362]

Не все различия обязательно должны быть адаптивными. Некоторые из них могли возникнуть случайно (дрейф, эффект основателя). Другие могли возникнуть не в результате прямого отбора, а как побочные эффекты признаков, обладающих селективным преимуществом, например в случаях плейотропии (один ген имеет несколько фенотипических эффектов, причем не все они должны быть адаптивными) или аллометрии (см. разд. 4.2). Одним из таких признаков может быть старение. Его нельзя назвать явно адаптивным, поскольку оно, по определению, снижает жизнеспособность и повышает уязвимость затронутых им организмов. Старение может быть адаптивным применительно к группе в целом, например, в том смысле, что оно освобождает место для новых мутаций, связанных с молодыми особями, которые замещают старых особей и, следовательно, стимулируют эволюцию и долговременное выживание группы, однако такую точку зрения с позиций группового отбора разделить трудно (см. разд. 3.6). [c.60]

Если поврежденный мутацией фермент активен лишь в одной, но не во многих тканях, фенотипическое проявление такой недостаточности имеет характерные особенности. Действие мутаций может быть плейотропным, т. е. одна мутация может вызывать целый ряд последствий. Естественно предполагать, что недостаточность ферментов, активных в нескольких типах тканей, будет обладать плейотропным эффектом. Это один из вероятных, но, конечно, далеко не единственный механизм возникновения плейотропии. Даже если фермент функционален только в одной ткани, его отсутствие может вызвать изменения в других тканях за счет сдвигов метаболизма, вызванных первичной мутацией. С другой стороны, в некоторых случаях, наследственные дефекты ферментных систем, которые можно обнаружить во всех тканях, выражаются в четких изменениях фенотипа только за счет соответствующих нарущений в одной из них. Вероятно, в других тканях дефект каким-то образом компенсируется. [c.20]

Гены-модификаторы. Основателем генетики количественных признаков в нашей стране был Ю. А. Филипченко. Он изучал наследование размеров черепа крупного рогатого скота, длины колоса пшеницы и даже умственных способностей у человека. В одной из работ 1928 г. он опубликовал данные о наследовании длины колоса при скрещивании двух форм пшеницы. В он наблюдал распределение по длине колоса, хорошо согласующееся с гипотезой о моногенном различии по этому признаку. Однако последующий анализ показал, что наряду с основным геном, определяющим длину колоса, существует ряд генов-модификаторов этого признака. Подобный тип наследования встречается часто. Таким образом, фенотип, как правило, представляет собой результат сложного взаимодействия генов. Природа генов-модификаторов до сих пор вызывает споры в частности, не ясно, существуют ли специальные модификаторы, функция которых заключается в изменении действия других — основных генов или модифицирующее действие гена — результат его плейотропии. [c.50]

Плейотропия. Учитывая данные, изложенные в этой главе, следует заключить, что не бывает однозначного соотношения между генотипом и фенотипом. Справедливость этого положения подчеркивает и тот факт, что один и тот же ген может в конечном итоге действовать на различные признаки организма. [c.50]

Множественное или плейотропное действие генов связывают с тем, на какой стадии онтогенеза проявляются соответствующие аллели. Чем раньше проявится аллель, тем больше эффект плейотропии. [c.52]

Схема рис. 15.7 иллюстрирует различную роль генов I и II группы. Гены II группы — фактор интеграции генотипа, контролирующий воспроизведение и экспрессию всех генов клетки. С этой их ролью связаны и особенности проявления их мутационных изменений. Мутационное блокирование того или иного этапа в цепи биосинтеза легко компенсируется добавкой извне недостающего метаболита. Мутационные дефекты генов II группы компенсировать какими-либо метаболитами невозможно. Кроме того, эти мутации должны иметь несравненно более широкий плейотропный эффект, нежели мутации генов I группы, поскольку они будут сказываться на воспроизведении или действии всех генов клетки. С такой особенностью связаны и специфические подходы к изучению генов II группы. Прежде всего — это получение мутаций с условным проявлением (см. гл. 3) при изменении температуры, pH, осмотического давления и т. д. Кроме того, сама плейотропия генов группы II позволяет исследовать их как модификаторы генов группы I. [c.381]

Действительно, плейотропия, специфические проявления мутантных признаков характерны для наследственной изменчивости. И даже в тех сравнительно немногих случаях, когда вмешательство медицины помогает больным с генетическими дефектами, говорить об излечении нельзя, поскольку причина болезни — изменение генетического материала. Тем не менее успехи биологии и медицины в этом направлении вселяют большие надежды. [c.521]

Влияние различных генов на жизнеспособность может иногда проявляться в гаплофазе. Как показал Г. Нильссон, у растения Oenothera Lamar kiana, имеющего очень крупные цветки и пестики, пыльцевые зерна, несущие ген R (красные прожилки листьев), образуют пыльцевые трубки, которые растут быстрее, чем пыльцевые трубки из зерен, несущих ген г (белые прожилки листьев). Если пыльцу обоих типов нанести на рыльце одного и того же пестика, то между двумя типами пыльцы начинается настоящее соревнование в прорастании, из которого пыльца с геном R выходит победителем. Поэтому все это явление было названо сертацией. Подобный дифференциальный рост пыльцевых трубок, представляющий собой частный случай плейотропии, в дальнейшем был найден и у других видов цветковых растений. [c.68]

Проблема количества мутационных изменений у одного мутанта до сих пор дискуссионна. Большинство авторов считает, что мутация затрагивает один локус. Наблюдающиеся в эксперименте морфологические изменения нескольких признаков у мутанта объясняют множественным эффектом гена или плейотропией. Другие авторы считают, что мутации никогда не происходят в одном локусе [1]. Авторы настоящей работы считают, что в их эксие-рименте получены факты, которые подтверждают вторую точку зрения. [c.84]

Репрессируемыми обычно оказываются ферменты анаболического характера, причем репрессия, как и индукция, может проявляться в целом ряде ферментов данной цепи (плейотроп-ный эффект). При добавлении репрессирующего метаболита обычно угнетается синтез всех ферментов соответствующей анаболической системы. [c.238]

Следовательно, при первичном возникновении аутоплоидия подобна мутации с множественной плейотропией и вызывает дезинтеграцию сис- [c.105]

Еще более важной является проблема генетического риска, возможного получения мутантов с содержанием токсичных или аллергенных для человека белков или других опасных соединений. Реальный риск, связанный с поведением чужеродного гена в реципиентной клетке, гипотетически всегда существует. Это прежде всего может вызываться плейотроп-ным эффектом при взаимодействии и взаимозаменяемости генов. По мнению К.Г. Газаряна, дестбилизация генома при трансгенозе может происходить не только за счет обогащения генома новыми генами или мутагенного эффекта вставки, а, возможно, в силу индуцирования эндогенных систем рекомбинации и активации молчащих генов. Все это дает основания считать теоретически возможным появление при трансгенозе опасных для здоровья и жизни человека генотипов. [c.405]

Термином плейотропия обозначают детерминирование нескольких фенотипических эффектов одним аллелем какого-либо гена (рис. 4.14). Пример плейот-ропного действия наблюдается у гена 8 растений табака. У растения, несущего доминантный аллель 8, листья имеют длинные черешки и заостренные кончики, чашечки с длинными острыми зубцами, венчики со слабовыраженными лопастями и слегка выступающими кончиками, длинные пыльники и продолговатые плоды. В отличие от этого у растений, гомозиготных по рецессивному ал-лелю, листья сидячие, без заостренных кончиков, чашечки с короткими зубцами, венчики округлые, пыльники короткие и плоды округлые. Плейотропия представляет собой результат действия гена, осуществляемого на одной из ранних стадий развития и затрагивающего поэтому многие структуры. Большинство, а может быть, и все гены обладают плейотропным действием, но лишь в немногих случаях их эффекты проявляются так резко, как в приведенном примере. А поэтому термин плейотропия обычно применяется для обозначения именно таких крайних случаев. [c.73]

Имеется ряд синдромов, при которых рак оказывается частью более сложной плейотроп-ной картины (разд. 5.1.6). Иногда в семьях наблюдается доминантное наследование более или менее распространенных форм рака. В этом случае раннее начало и множественные поражения помогают отделить эти проявления главного гена от обычных типов рака. В родословной на рис. 3.66 возраст проявления рака приходился на 34, 37, 38, 43, 44, 45, 46, 52 и 63 года. Однако все эти случаи, кроме последнего, очень необычны для рака пищевода. В дерматологии наблюдается множество как изолированных, так и семейных случаев доброкачественных и злокачественных опухолей. Установлено правило [84], согласно которому единичные опухоли у одного больного имеют негенетическое происхождение, тогда как множественные опухоли имеют тенденцию наследоваться, причем часто обнаруживают аутосомно-доминантный тип наследования (см. также раздел 5.1.6). [c.258]

Плейотропия. Влияние одного гена на развитие двух и большего числа признаков называется множественным, или плей-ютропным, действием, а само это явление получило название плей- отропии (от греч. pleistos — множественный, наибольший). Биохимическая природа плейотропного действия генов выяснена довольно хорошо. Один белок-фермент, образующийся под контролем одного гена, определяет развитие ие только данного признака, но воздействует и на вторичные реакции биосинтеза различных других признаков и свойств, вызывая их изменение. [c.77]

Плейотропия широко распространена большинство генов у всех организмов действует плейотропно. Это явление впервые было обнаружено Г. Менделем. Он установил, что у растений с пурпурными цветками одновременно всегда имелись красные пятна в пазухах листьев, а семенная кожура была серого или бурого цвета. Эти три признака определялись действием одного наследственного фактора. Недавно было установлено, что многим индуцированным мутациям гороха свойственна высокая степень плейотропии, проявляющаяся в изменении до десяти и более признаков. Н. И. Вавилов и О, В. Якушкина, изучая наследование некоторых признаков у персидской пшеницы (Triti um persi um), выяснили, что доминантный ген черной окраски колоса одновременно вызывает опушение колосковых чешуй. [c.77]

Плейотропия — способность геиа оказывать влияние одиовремеино иа несколько признаков организма. Свойственна большинству геиов. [c.345]

Многоплановость клинических и лабораторных проявлений любого заболевания охватывается понятием клинического полиморфизма. О причинах клинического полиморфизма в общей форме можно сказать, что он обусловлен взаимодействием генетических и средовых факторов. Именно поэтому объяснение клинического разнообразия болезней тесно связано с расшифровкой таких фундаментальных понятий генетики, как генетическая гетерогенность, пенет-рантность, экспрессивность, плейотропия. [c.42]

Первичное вовлечение в патологический процесс многих органов или даже систем позволяет думать о наследственной причине заболевания. Большинство мутантных генов, вызывающих наследственные болезни, даёт плейотроп-ный эффект, вследствие чего в процесс вовлекаются многие органы. [c.57]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология