COS'È L'EREDITÀ MULTIFATTORIALE? (CON ESEMPI) - BIOLOGIA - 2025

L' eredità multifattoriale si riferisce alla manifestazione di caratteri di base genetica dipendenti dall'azione di molteplici fattori. Cioè, il personaggio in analisi ha una base genetica.

Tuttavia, la sua manifestazione fenotipica dipende non solo dal gene (o dai geni) che lo definiscono, ma da altri elementi partecipanti. Ovviamente, il fattore non genetico più importante è ciò che collettivamente chiamiamo "ambiente".

Componenti ambientali

Tra le componenti ambientali che maggiormente influenzano le prestazioni genetiche di un individuo vi sono la disponibilità e la qualità dei nutrienti. Negli animali chiamiamo questo fattore dieta.

Questo fattore è così importante che per molti “siamo ciò che mangiamo”. In effetti, ciò che mangiamo non solo ci fornisce fonti di carbonio, energia e componenti biochimiche.

Ciò che mangiamo ci fornisce anche elementi per il corretto funzionamento dei nostri enzimi, cellule, tessuti e organi e per l'espressione di molti dei nostri geni.

Ci sono altri fattori che determinano il tempo, la modalità, il luogo (tipo di cellula), l'ampiezza e le caratteristiche dell'espressione genica. Tra questi troviamo geni che non codificano direttamente per il carattere, l'impronta paterna o materna, i livelli di espressione ormonale e altri.

Un altro determinante biotico dell'ambiente da considerare è quello del nostro microbioma, così come quello dei patogeni che ci fanno ammalare. Infine, i meccanismi di controllo epigenetico sono altri fattori che controllano la manifestazione dei caratteri ereditari.

Tutto ha una base genetica negli esseri viventi?

Potremmo iniziare dicendo che tutto ciò che è ereditabile ha una base genetica. Tuttavia, non tutto ciò che osserviamo come manifestazione dell'esistenza e della storia di un organismo è ereditario.

In altre parole, se un particolare tratto in un organismo vivente può essere collegato a una mutazione, quel tratto ha una base genetica. In effetti, il fondamento stesso della definizione di un gene è la mutazione.

Pertanto, dal punto di vista della genetica, solo ciò che può mutare ed essere trasmesso da una generazione all'altra è ereditabile.

D'altra parte, è anche possibile che si osservi una manifestazione dell'interazione dell'organismo con l'ambiente e che questa caratteristica non sia ereditabile, o che lo sia solo per un numero limitato di generazioni.

La base di questo fenomeno è spiegata meglio dall'epigenetica che dalla genetica, poiché non implica necessariamente una mutazione.

Infine, dipendiamo dalle nostre definizioni per spiegare il mondo. Per il punto in questione, a volte chiamiamo carattere una condizione o stato che è il prodotto della partecipazione di molti elementi diversi.

Cioè, il prodotto di un'eredità multifattoriale o dell'interazione di un particolare genotipo con un ambiente specifico, o in un dato momento. Per spiegare e quantificare questi fattori, il genetista ha gli strumenti per studiare ciò che è noto in genetica come ereditabilità.

Esempi di eredità multifattoriale

La maggior parte dei tratti ha una base genetica multipla. Inoltre, l'espressione della maggior parte di ciascuno dei geni è influenzata da molti fattori.

Tra i personaggi che conosciamo mostrano una modalità di eredità multifattoriale ci sono quelli che definiscono le caratteristiche globali dell'individuo. Questi includono, ma non sono limitati a, metabolismo, altezza, peso, colore e modelli di intelligenza e colorazione.

Alcuni altri si manifestano come determinati comportamenti o determinate malattie negli esseri umani che includono obesità, cardiopatia ischemica, ecc.

Forniamo nei paragrafi seguenti solo due esempi di tratti ereditari multifattoriali in piante e mammiferi.

Il colore dei petali nei fiori di alcune piante

In molte piante la generazione di pigmenti è un percorso condiviso simile. Cioè, il pigmento è prodotto da una serie di passaggi biochimici comuni a molte specie.

La manifestazione del colore, tuttavia, può variare a seconda della specie. Ciò indica che i geni che determinano l'aspetto del pigmento non sono gli unici necessari per la manifestazione del colore. Altrimenti, tutti i fiori avrebbero lo stesso colore in tutte le piante.

Affinché il colore si manifesti in alcuni fiori, è necessaria la partecipazione di altri fattori. Alcuni sono genetici e altri no. Tra i fattori non genetici c'è il pH dell'ambiente in cui cresce la pianta, nonché la disponibilità di alcuni elementi minerali per la sua nutrizione.

D'altra parte, ci sono altri geni che non hanno nulla a che fare con la generazione del pigmento, che può determinare l'aspetto del colore. Ad esempio, quello dei geni che codificano o partecipano al controllo del pH intracellulare.

In uno di essi, il pH del vacuolo delle cellule epidermiche è controllato da uno scambiatore Na ⁺ / H ⁺ . Una delle mutazioni del gene per questo scambiatore determina la sua assoluta assenza nei vacuoli delle piante mutanti.

Nella pianta nota come gloria mattutina, ad esempio, a pH 6,6 (vacuolo) il fiore è viola chiaro. A pH 7,7, tuttavia, il fiore è viola.

Produzione di latte nei mammiferi

Il latte è un fluido biologico prodotto dalle femmine di mammiferi. Il latte materno è utile e necessario per sostenere l'alimentazione dei giovani.

Fornisce anche la prima linea di difesa immunitaria prima di sviluppare il proprio sistema immunitario. Di tutti i fluidi biologici è forse il più complesso di tutti.

Contiene proteine, grassi, zuccheri, anticorpi e piccoli RNA interferenti, tra gli altri componenti biochimici. Il latte è prodotto da ghiandole specializzate soggette a controllo ormonale.

La moltitudine di sistemi e condizioni che determinano la produzione di latte richiede che molti geni con funzioni diverse partecipino al processo. Cioè, non esiste un gene per la produzione di latte.

È possibile, tuttavia, che un gene con un effetto pleiotropico possa determinare l'assoluta incapacità di farlo. In condizioni normali, tuttavia, la produzione di latte è poligenica e multifattoriale.

È controllato da molti geni ed è influenzato dall'età, dalla salute e dalla nutrizione dell'individuo. In esso intervengono la temperatura, la disponibilità di acqua e minerali, controllata da fattori sia genetici che epigenetici.

Recenti analisi indicano che non meno di 83 diversi processi biologici sono coinvolti nella produzione di latte vaccino nei bovini Holstein.

In essi, più di 270 geni diversi lavorano insieme per fornire un prodotto, da un punto di vista commerciale, adatto al consumo umano.

Riferimenti

1. Glazier, AM, Nadeau, J. ./, Aitman, TJ (2002) Trovare i geni che sono alla base dei tratti complessi. Science, 298: 2345-2349.
2. Morita, Y., Hoshino, A. (2018) Recenti progressi nella variazione del colore dei fiori e nello schema della gloria mattutina e della petunia giapponesi. Breeding Science, 68: 128-138.
3. Seo, M., Lee, H.-J., Kim, K., Caetano-Anolles, K., J Jeong, JY, Park, S., Oh, YK, Cho, S., Kim, H. (2016 ) Caratterizzazione dei geni correlati alla produzione di latte in Holstein utilizzando RNA-seq. Giornale asiatico-australiano di scienze animali, Doi: dx.doi.org/10.5713/ajas.15.0525
4. Mullins, N., Lewis. M. (2017) Genetica della depressione: finalmente progressi. Rapporti attuali sulla psichiatria, doi: 10.1007 / s11920-017-0803-9.
5. Sandoval-Motta, S., Aldana, M., Martínez-Romero, E., Frank, A. (2017) The human microbiome and the missing heritability problem. Frontiers in Genetics, doi: 10.3389 / fgene.2017.00080. eCollection 2017.