Плейотропизм

Автор: Leandro Alegsa Дата создания: 17 сентября 2022 г.

Плейотропизм является центральным термином в генетике развития. При плейотропизме один ген влияет на ряд фенотипических признаков в одном и том же организме.

Эти плейотропные эффекты часто кажутся не связанными друг с другом. Обычный механизм заключается в том, что один и тот же ген активируется в нескольких различных тканях, что приводит к различным эффектам. Из этого следует, что данное явление должно быть чрезвычайно распространенным, поскольку большинство генов действуют более чем в одной ткани.

Этот термин можно противопоставить плейоморфизму, при котором генетически однородная группа организмов демонстрирует изменчивые фенотипы.

Эволюционные последствия

Плейотропия имеет значение для теории эволюции. Часто утверждается, что некоторые наследственные признаки животных не являются продуктом адаптации в результате естественного отбора. Во многом это может быть объяснено плейотропизмом. Сильный отбор на один или два аспекта функции гена автоматически приводит к появлению других плейотропных признаков. Эти другие признаки, хотя и наследуются, могут быть нейтральными или даже слегка пагубными с точки зрения отбора.

Антагонистическая плейотропия относится к экспрессии гена, приводящей к нескольким конкурирующим эффектам, одни из которых полезны, а другие вредны для организма. Возможны три обстоятельства:

1. Одновременно ген может вызывать появление пагубных признаков, которые перевешиваются ценностью выживания положительных признаков.

2. Ген может повышать приспособленность в молодом, фертильном организме, но способствовать снижению приспособленности на более поздних этапах жизни. Репродуктивный вклад на молодых этапах жизни обеспечит распространение такого гена.

3. Ген может повышать приспособленность в одних местах обитания, но не в других. В этом случае его выживание в популяции уравновешивается. Примером может служить бактериальный ген, который усиливает использование глюкозы в ущерб способности использовать другие источники энергии (например, лактозу). Это имеет положительный эффект, когда глюкозы много, но может быть смертельным, если лактоза - единственный доступный источник пищи.