Differenza principale: pleiotropia vs eredità poligenica

Sia la pleiotropia che l'ereditarietà poligenica sono due termini usati per descrivere la relazione tra i geni e i loro fenotipi o tratti. La pleiotropia segue i modelli di ereditarietà mendeliana mentre l'ereditarietà poligenica è un modello di ereditarietà non mendeliana. Nell'ereditarietà mendeliana, un singolo gene è coinvolto nella determinazione di un singolo tratto. Il differenza principale tra pleiotropia ed eredità poligenica è che nella pleiotropia, un gene influenza molti tratti mentre, nell'ereditarietà poligenica, molti geni influenzano un tratto. Sia la pleiotropia che l'ereditarietà poligenica si verificano in tutti gli organismi viventi. Albinismo, fenilchetonuria, autismo, schizofrenia, anemia falciforme e sindrome di Marfan sono esempi di pleiotropia. Altezza, peso, forma del corpo, colore degli occhi, colore della pelle e colore dei capelli degli esseri umani sono controllati dall'ereditarietà poligenica.

Aree chiave coperte

1. Cos'è la pleiotropia? - Definizione, caratteristiche, esempi 2. Che cos'è l'ereditarietà poligenica? - Definizione, caratteristiche, esempi 3. Quali sono le somiglianze tra la pleiotropia e l'eredità poligenica – Cenni sulle caratteristiche comuni 4. Qual è la differenza tra pleiotropia ed eredità poligenica? – Confronto delle differenze chiave

Termini chiave: genotipo, dominanza incompleta, eredità mendeliana, prole, pleiotropia, eredità poligenica, tratto

Cos'è la pleiotropia?

Nella pleiotropia, un singolo gene influenza molti tratti. Ciò significa che il prodotto genico viene utilizzato in molti tipi di cellule in diversi tessuti. A volte, il prodotto genico può agire come una molecola di segnalazione, influenzando le funzioni di molti tessuti. Il gene responsabile del colore del mantello dei topi è pleiotropico. L'allele dominante Y produce il colore del mantello giallo e l'allele recessivo y produce il colore agouti nei topi. Il genotipo yy produce topi color agouti. Il genotipo Yy produce topi di colore giallo. Il genotipo YY produce due tratti, il colore del mantello e la letalità. Pertanto, l'embrione di topo con il genotipo YY terminerà prematuramente. Poiché un gene è coinvolto nella determinazione del carattere nella pleiotropia, nella prole si possono osservare solo tre diversi esiti genotipici. Il meccanismo della pleiotropia è mostrato in figura 1.

Quando si verifica una mutazione in questo gene, possono insorgere molti sintomi poiché il gene influenza molti tratti. La fenilchetonuria è una malattia causata da una mutazione nel gene codificato per l'enzima fenilalanina idrossilasi. I sintomi della fenilchetonuria sono ritardo mentale, riduzione dei peli e pigmentazione della pelle. Un gene che trasporta una miscela di tratti benefici e dannosi con lo stesso gene viene indicato come pleiotropia antagonista. Il gene p53 sopprime la proliferazione cellulare indifferenziata, prevenendo il cancro. Allo stesso tempo, sopprime la proliferazione delle cellule staminali, impedendo la rigenerazione dei tessuti nel vecchio. L'invecchiamento è un altro esempio di pleiotropia antagonista, che aumenta la forma fisica in gioventù ma la diminuisce quando si invecchia.

Figura 2: Albinismo

L'albinismo si verifica quando la produzione di melanina di melanina è alterata da una mutazione. Colpisce la pelle, i capelli e gli occhi dell'organismo. Autismo, schizofrenia, anemia falciforme e sindrome di Marfan sono esempi di malattie causate dalla pleiotropia. L'albinismo in un pavone è mostrato in figura 2.

Cos'è l'ereditarietà poligenica?

Nell'ereditarietà poligenica, un particolare tratto è determinato da più di un gene. Pertanto, l'effetto di un gene sul tratto è piccolo. Qui, i geni che contribuiscono mostrano una dominanza incompleta. Pertanto, il tratto nella prole è una miscela di tratti genitoriali. I fattori ambientali esterni hanno anche un effetto sull'ereditarietà poligenica. La maggior parte dei tratti metrici e meristici sono sotto l'influenza dell'ereditarietà poligenica. I tratti poligenici mostrano una distribuzione continua in una popolazione. Pertanto, la curva di distribuzione dell'eredità poligenica è a forma di campana. Una grande variabilità dei genotipi può essere osservata all'interno di una popolazione in caratteri poligenici. Gli organismi al centro della curva di distribuzione sono costituiti da una combinazione di alleli dominanti e recessivi. Gli individui con molti degli alleli dominanti o recessivi possono apparire alla fine della curva. La curva di distribuzione dell'ereditarietà poligenica dell'altezza nell'uomo è mostrata in figura 3.

Figura 3: Eredità poligenica dell'altezza

Il colore dell'occhio umano è controllato da 16 geni diversi. Il colore degli occhi è determinato dalla quantità di melanina prodotta davanti all'iride. Il colore può essere nero, marrone, verde, nocciola o blu. Il colore della pelle degli esseri umani è un altro esempio di eredità poligenica. Il colore della pelle è determinato dalla quantità di melanina prodotta nella pelle. Quando il numero di alleli scuri presenti nella pelle è elevato, il colore della pelle diventa più scuro.

Somiglianze tra pleiotropia ed eredità poligenica

Differenza tra pleiotropia ed eredità poligenica

Definizione

Pleiotropia: La pleiotropia è il controllo di più tratti da parte di un singolo gene.

Eredità poligenica: L'ereditarietà poligenica è il controllo di un singolo tratto da parte di più geni.

Risultato

Pleiotropia: La pleiotropia ha solo tre esiti genotipici.

Eredità poligenica: L'ereditarietà poligenica ha molti esiti genotipici.

Tratto

Pleiotropia: Nella pleiotropia, un particolare tratto è influenzato da un gene.

Eredità poligenica: Nell'ereditarietà poligenica, un particolare tratto è influenzato da molti geni.

Effetto di un gene sul tratto

Pleiotropia: L'effetto di un gene sul suo tratto è del 100%.

Eredità poligenica: L'effetto di un gene sul tratto è piccolo.

Eredità mendeliana

Pleiotropia: La pleiotropia segue i modelli di ereditarietà mendeliana.

Eredità poligenica: L'ereditarietà poligenica è un modello di ereditarietà non mendeliana.

Effetto dei fattori ambientali

Pleiotropia: Tipicamente, la pleiotropia non è influenzata dai fattori ambientali.

Eredità poligenica: I tratti dell'eredità poligenica sono fortemente influenzati dai fattori ambientali.

Esempi

Pleiotropia: Albinismo, fenilchetonuria, autismo, schizofrenia, anemia falciforme e sindrome di Marfan sono esempi di pleiotropia.

Eredità poligenica: Altezza, peso, forma del corpo, colore degli occhi, colore della pelle e colore dei capelli degli esseri umani sono controllati dall'ereditarietà poligenica.

Conclusione

La pleiotropia e l'ereditarietà poligenica descrivono l'influenza dei geni sui loro fenotipi. Nella pleiotropia, un singolo gene controlla un particolare carattere, obbedendo ai modelli di ereditarietà mendeliana. Nell'ereditarietà poligenica, un singolo tratto è controllato da molti geni. La principale differenza tra la pleiotropia e l'ereditarietà poligenica sono i modelli di influenza dei geni sui loro tratti.

Riferimento:

1. "Pleiotropia". Genetica-note. N.p., n.d. Ragnatela. Disponibile qui. 13 luglio 2017. 2. Bailey, Regina. "Cos'è l'ereditarietà poligenica?" PensieroCo. N.p., n.d. Ragnatela. Disponibile qui. 13 luglio 2017.

Cortesia dell'immagine:

"Pavo cristatus -Southwicks Zoo, Massachusetts, USA -albino-8a (1)" di Eric Kilby dagli USA - White Peacock caricato da Snowmanradio (CC BY-SA 2.0) tramite Commons Wikimedia "Eredità poligenica" per fonte (WP: NFCC# 4) (Uso corretto) tramite Commons Wikimedia