Олигогенное наследование - Oligogenic inheritance

Олигогенное наследование (Греческий ὀλίγος - ὀligos = немного, немного) описывает черту, на которую влияют несколько генов. Олигогенное наследование представляет собой промежуточное звено между моногенное наследование в котором признак определяется одним причинным геном, и полигенное наследование, в котором на признак влияют многие гены и часто факторы окружающей среды.[1]

Исторически считалось, что многие признаки управляются одним причинным геном (в том, что считается моногенное наследование ), однако работа в области генетики показала, что эти признаки сравнительно редки, и в большинстве случаев на так называемые моногенные признаки преимущественно влияет один ген, но они могут опосредоваться другими генами, имеющими небольшой эффект.[2]

История

Примерно в 1930-40-х годах доказательства того, что множественные гены могут влиять на риск заболевания, показали дискретные модели наследования из-за различий в возрасте начала болезни у братьев и сестер. Возраст начала заболевания у пар братьев и сестер был очень похож, но между парами братьев и сестер мог быть совершенно разный, и в некоторых случаях мог объединяться в несколько возрастных групп. Это предполагает наличие основного гена, контролирующего риск заболевания, и других генов, влияющих на возраст начала заболевания.[3]

Распознавание заболеваний, на которые влияют более чем один ген, подчеркнуло необходимость разработки методологий для обнаружения этих моделей олигогенного наследования, поскольку они не соответствовали более простой менделевской модели наследования. Разработка таких методов ускорила открытие других примеров олигогенных признаков и вызвала изменение восприятия генетических заболеваний.[1]

Гены-модификаторы

Одним из примеров олигогенного наследования является случай, когда одного гена достаточно, чтобы вызвать признак, однако его пенетрантность или же выразительность находится под влиянием другого гена, называемого модификатором. Примером такого случая является ген TGFB1 которые изменили риск развития болезни Альцгеймера у человека, если он несет болезненный вариант гена ПРИЛОЖЕНИЕ. Считается, что этот механизм работает через вариант модификатора, увеличивая клиренс амилоидных волокон в стареющем головном мозге, уменьшая количество бляшек.[4]

Выявление олигогенных признаков

Признак может быть признан олигогенным на основании следующих доказательств:[1]

  • Корреляции фенотип-генотип: если фенотип нельзя предсказать для одного сильно коррелированного локуса, но включение генотипа из другого локуса улучшает корреляцию, это свидетельствует об олигогенности признака.
  • Фенотипические различия в животной модели заболевания, зависящие от генетического фона: эффекты потенциального локуса-модификатора могут быть протестированы на животном с другой известной причинной мутацией
  • Расхождения между мутациями и менделевской моделью наследования: если носители мутации не демонстрируют паттерн фенотипов, ожидаемых при менделевском наследовании, другие модели могут лучше объяснить наблюдаемые паттерны наследования.
  • Установление сцепления с более чем одним локусом или невозможность обнаружения сцепления с использованием менделевских моделей: при отслеживании мутаций, связанных с признаком, через семейное древо, более чем одна мутация может показывать тот же образец наследования, что и признак (в случае для признака требуется несколько вариантов), или связь может не быть обнаружена (в случае, когда для признака достаточно одного из нескольких вариантов)

Человеческие свойства с возможным олигогенным наследованием

ДоминирующийРецессивныйРекомендации
Пик вдовыПрямая линия волос спереди[5][6]
Ямочки на лице *Нет ямочек на лице[7][8]
Возможность по вкусу PTCНевозможно попробовать PTC[9]
Неприкрепленная (свободная) мочка ухаПрикрепленная мочка уха[7][10][11]
Направление волос по часовой стрелке (слева направо)Направление волос против часовой стрелки (справа налево)[12]
Раздвоенный подбородокГладкий подбородок[13]
Способность вращать язык (может держать язык в форме буквы U)Нет возможности выкатывать язык[14]
Дополнительный палец или палец ногиНормальные пять пальцев рук и ног[14]
Прямой большой палецБольшой палец автостопщика[14]
ВеснушкиБез веснушек[7][15]
Мокрый тип ушная сераСухой тип ушная сера[10][16]
Короткость в пальцахНормальная длина пальца[14]
Перепончатые пальцыНормально разделенные пальцы[14]
римский носНет заметного моста[17]
Синдром МарфанаНормальные пропорции тела[18]
болезнь ХантингтонаБез повреждения нервов[19]
Нормальная слизистая оболочкаКистозный фиброз[20]
Кованый подбородокОпущенный подбородок[17]
Белый чубТемный чуб[21]
Связки angustusСлабость связок[22]
Возможность есть сахарГалактоземия[23]
Общая лейконихия и синдром Барта памфриЧастичное лейконихия[24]
Отсутствие запаха тела, напоминающего запах рыбыТриметиламинурия[25]
Стойкость лактозы *Непереносимость лактозы *[26]
Выступающий подбородок (V-образный)Менее выступающий подбородок (U-образный)[27]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Badano, Jose L .; Кацанис, Николай (октябрь 2002 г.). «За пределами Менделя: развивающийся взгляд на передачу генетических заболеваний человека». Природа Обзоры Генетика. 3 (10): 779–789. Дои:10.1038 / nrg910. PMID  12360236.
  2. ^ Робинсон, Джон Ф .; Кацанис, Николай (2010). «Олигогенная болезнь». Генетика человека Фогеля и Мотульского. Шпрингер, Берлин, Гейдельберг: 243–262. Дои:10.1007/978-3-540-37654-5_8. ISBN  978-3-540-37653-8.
  3. ^ Холдейн, Дж. Б. С. (январь 1941 г.). «Относительная важность основных и модифицирующих генов в определении некоторых заболеваний человека». Журнал генетики. 41 (2–3): 149–157. Дои:10.1007 / BF02983018.
  4. ^ Висс-Корай, Тони; Лин, Кэрол; Ян, Фенжун; Ю, Гуй-Цю; Роде, Мишель; МакКонлог, Лиза; Маслия, Элиэзер; Маке, Леннарт (1 мая 2001 г.). «TGF-β1 способствует клиренсу амилоида-β микроглией и снижает количество бляшек у трансгенных мышей». Природа Медицина. 7 (5): 612–618. Дои:10.1038/87945. PMID  11329064.
  5. ^ Кэмпбелл, Нил; Рис, Джейн (2005). Биология. Сан-Франциско: Бенджамин Каммингс. п. 265. ISBN  0-07-366175-9.
  6. ^ МакКусик, Виктор А. (10 февраля 2009 г.). "Пик вдовы". Онлайн-менделевское наследование в человеке. Университет Джона Хопкинса. 194000.
  7. ^ а б c "Генетика / Репродукция". ScienceNet - Науки о жизни. Сингапурский научный центр. Архивировано из оригинал на 25 сентября 2003 г.
  8. ^ МакКусик, Виктор А. (25 июня 1994 г.). «Ямочки на лице». Онлайн-менделевское наследование в человеке. Университет Джона Хопкинса. 126100.
  9. ^ Вудинг, Стивен (28 июня 2004 г.). «Естественный отбор работает над генетической изменчивостью по вкусу». Медицинские новости сегодня. В архиве из оригинала от 13 декабря 2007 г.
  10. ^ а б Cruz-Gonzalez, L .; Лискер, Р. (1982). «Наследование типов ушной серы, прикрепления мочки уха и подвижности языка». Acta Anthropogenet. 6 (4): 247–54. PMID  7187238.
  11. ^ McKusick, Victor A .; Лопес, А (30 июля 2010 г.). «Прикрепленная мочка уха, а не прикрепленная». Онлайн-менделевское наследование в человеке. Университет Джона Хопкинса. 128900.
  12. ^ Макдональд, Джон Х. (8 декабря 2011 г.). "Завиток волос". Мифы генетики человека. Университет Делавэра.
  13. ^ МакКусик, Виктор А. (23 марта 2013 г.). "Раздвоенный подбородок". Онлайн-менделевское наследование в человеке. Университет Джона Хопкинса. 119000.
  14. ^ а б c d е Хаджиселимович Р. (2005). Bioantropologija - Biodiverzitet Recentnog čovjeka / Биоантропология - Биоразнообразие современного человека. Сараево: INGEB. ISBN  9958-9344-2-6.
  15. ^ Сюэ-Цзюнь Чжан; и другие. (2004). «Ген для веснушек, отображаемый на хромосому 4q32 – q34». Журнал следственной дерматологии. 122 (2): 286–290. Дои:10.1046 / j.0022-202x.2004.22244.x. PMID  15009706.
  16. ^ McKusick, Victor A .; О'Нил, Марла Дж. Ф. (22 ноября 2010 г.). "Секреция апокринной железы, вариация в". Онлайн-менделевское наследование в человеке. Университет Джона Хопкинса. 117800.
  17. ^ а б «Менделирующие черты человека» (PDF). Генетика человека. Суперкомпьютерный центр Сан-Диего (SDSC).
  18. ^ Чен, Гарольд. Бюлер, Брюс (ред.). «Генетика синдрома Марфана». Medscape. WebMD LLC.
  19. ^ Стаффорд, Кейт; Маннор, Майкл. «Мутации и генетические заболевания». Генетические заболевания. ThinkQuest. Архивировано из оригинал на 2007-01-03.
  20. ^ "Аутосомно-рецессивный: кистозный фиброз, серповидноклеточная анемия, болезнь Тея Сакса". Медицинская генетика. Детская больница Питтсбурга. 3 февраля 2008 г. Архивировано с оригинал на 24.08.2009.
  21. ^ «Унаследованные человеческие качества». EdQuest. В архиве из оригинала от 01.02.2012.
  22. ^ Скотт, К. И. (1971). «Необычное лицо, гипермобильность суставов, генитальная аномалия и низкий рост: новый дисморфический синдром». Врожденные дефекты. Серия оригинальных статей. 7 (6): 240–246. PMID  5173168.
  23. ^ Фанкхаузер, Д. Б. (2 февраля 2006 г.). "Наследственные черты человека". Колледж Клермонта Университета Цинциннати. Архивировано из оригинал 23 февраля 2012 г.
  24. ^ Тюзюн, Ялчин; Караку, Озге (2009). «Лейконихия» (PDF). Журнал Турецкой академии дерматологии. JTAD. Архивировано из оригинал (PDF) на 2016-03-03. Получено 2017-02-19.
  25. ^ «Изучение триметиламинурии». genome.gov. Национальный институт исследования генома человека.
  26. ^ Боуэн, Р. (25 апреля 2009 г.). «Непереносимость лактозы (непереносимость лактазы)». Государственный университет Колорадо.
  27. ^ Jablecki, Донна Мэй. «Вариации на человеческом лице» (PDF). Научные эксперименты в файле. Факты о файле.