Poligen (polygene) haqida

Poligen (polygene) haqida

Poligen (polygene)epistazsiz (non-epistatic) genlar guruhi a’zosi bo‘lib, ular qo‘shiluvchi (additiv) tarzda o‘zaro ta’sirlashib fenotipga ta’sir qiladi. Shunday qilib, ular ko‘p genli irsiyatga (polygenic inheritance; multigenic inheritance; quantitative inheritance) — ya’ni no-Mendelcha irsiyat turiga — hissa qo‘shadi; bu bitta genli irsiyatga (Mendelcha irsiyatning asosiy g‘oyasi) qarama-qarshidir. Amalda ma’lum bir genning ta’sirini boshqa genlar va muhit ta’siridan ajratish qiyin bo‘lgani sababli, ko‘pincha “monozigot (monozygous)” atamasi gipotetik (taxminiy) gen uchun ishlatiladi. Shunga qaramay, zamonaviy statistik metodlar va yuqori o‘tkazuvchan sekvenslash yordamida tadqiqotchilar ma’lum belgiga mas’ul kandidat gen(lar)ni topa olishmoqda.

Bunday gen aniqlansa, u miqdoriy belgi lokusi — QTL (quantitative trait locus) deb yuritiladi. Bunday genlar odatda pleiotropik ham bo‘ladi. Masalan, 2-tur qandli diabetga hissa qo‘shuvchi genlarning aksariyati poligen ekanligi taxmin qilinadi. 2016 yil iyulda olimlar Yerda yashovchi barcha organizmlarning oxirgi umumiy ajdodi — LUCA (last universal common ancestor) dan meros bo‘lgan 355 ta gen to‘plamini aniqlaganliklarini xabar qilganlar.

Poligenik determinatsiyali belgilar klassik miqdoriy belgilarga mos keladi; bular monogen yoki oligogen determinatsiyali sifat belgilaridan farq qiladi. Mazmunan, “sepkillar bor/yo‘q” kabi ikki holat o‘rniga ko‘p turli ko‘rinishlar (masalan, teri, soch, ko‘z rangi) mavjud bo‘ladi.

Umumiy ko‘rinish

Poligenik lokusmiqdoriy (poligenik) belgidagi genetik variatsiyaning genetik komponenti uchun mas’ul genlar tizimiga kiruvchi har qanday lokus. Lokusdagi allel almashinuvi (substitutsiya) belgilangan miqdoriy belgi dispersiyasiga hissa qo‘shadi. Poligenik lokus odatdagi ma’noda yakka gen ham, funktsional jihatdan bog‘langan genlar bloki (yaqin joylashgan genlar klasteri) ham bo‘lishi mumkin.

Zamonaviy talqinda poligenik irsiyatning asosiy xususiyatlari quyidagicha qismlanadi:

  • Ko‘pchilik metrik (metric) va meristik (meristic) belgilarni bir nechta genetik lokuslar boshqaradi.
  • Tegishli gen qatorlarida notallel (nonallelic) genlarning bosh o‘zaro ta’sir rejimiasosan kichik, qo‘shiluvchi allel hissalarining yig‘indisidir.
  • Segregatsiya qilayotgan har bir gen bo‘yicha allel almashinuvi ta’siri odatda kichik va o‘rin almashuvchan bo‘lib, natijada bir xil fenotip ko‘plab turli genotiplar tomonidan berilishi mumkin.
  • Muhit ta’siri poligenik belgilar fenotipik ifodasini sezilarli darajada o‘zgartiradi.
  • Poligenik belgilar uzluksiz (continuous) taqsimot namoyon qiladi, diskret emas.
  • Populyatsiyadagi muvozanatlangan poligenik irsiyat tizimlari geterozigot holatda katta potensial genetik xilma-xillikni ushlab turadi va u bog‘langan poligenlar orasidagi rekombinatsiya orqali mayda qadamlar bilan “ochilib” boradi.

Irsiyat

Poligenik irsiyatbitta belgi kamida ikki yoki undan ko‘p gen tomonidan boshqarilganda yuz beradi. Ko‘pincha genlar ko‘p sonli, ammo har birining ta’siri kichik bo‘ladi. Insonda bo‘y, teri rangi, ko‘z rangi, tana vazni — poligenik irsiyatga misol. Boshqa organizmlarda ham poligenlar mavjud: masalan, drozofila (Drosophila)da qanot morfologiyasi, tukchalar (bristle) soni va boshqa ko‘plab belgilar poligenikdir.

Belgilar taqsimoti

Bunday belgilar fenotiplarining chastota taqsimoti odatda normal (qo‘ng‘iroq shaklidagi), uzluksiz variatsiyaga mos keladi. Bu ko‘p sonli allel kombinatsiyalari natijasidir. Qiymatlar chizilganda qo‘ng‘iroqsimon egri olinadi; taqsimotning modasi odatda optimal (eng mos) fenotipdir. Genlar soni qancha ko‘p bo‘lsa, Markaziy limit teoremasi tufayli egri shunchalik silliq bo‘ladi. Shundan kelib chiqib, yuqori irsiy va normal taqsimotga ega belgilar (masalan, bo‘y) odatda poligenikdir: ya’ni, oddiy sharoitda ularni bitta gen (yoki kichik klaster) boshqarmaydi. Biroq bu model har bir genning allellari additiv ta’sirga ega deb faraz qiladi; amalda ko‘plab genlar epistaz ko‘rsatadi va bu, ayniqsa mayda masshtabda, natijalar taqsimotini oldindan aytib bo‘lmas tarzda o‘zgartirishi mumkin.

Poligenlarni xaritalash

An’anaviy ravishda poligenlarni xaritalash uchun ularning ta’sirini o‘lchash va yakka genlarga qadar toraytirishga yordam beradigan statistik vositalar qo‘llanadi. Shunday vositalardan biri — QTL-xaritalash (QTL-mapping). QTL-xaritalash bog‘lanish nomuvozanati (linkage disequilibrium) hodisasidan foydalanib, ma’lum marker genlar bilan bog‘liq fenotiplarni taqqoslaydi. Ko‘pincha tadqiqotchilar o‘lchanayotgan belgining variatsiyasining sezilarli qismini tushuntiradigan genom lokusini topadilar; bu lokus odatda bir nechta mas’ul genlarni o‘z ichiga oladi. QTL’ning yangi turi — ifoda QTL (expression QTL, eQTL): u mRNK ifodalanish miqdorini boshqaradi va, o‘z navbatida, oqsil miqdorini belgilaydi.

Osteoporozning QTL uchun genom boʻylab skanerlash misoli

QTL-xaritalash yordamida genetik arxitekturaning murakkabligini ham baholash mumkin: masalan, fenotip ko‘plab mustaqil lokuslar tomonidanmi yoki bir necha lokus tomonidanmi shakllanadi, bu lokuslar o‘zaro ta’sirlashadimi va hokazo. Bunday ma’lumotlar fenotip evolyutsiyasini tushunishga yordam beradi.