Differenza tra pleiotropia e ereditarietà poligenica

Differenza principale - Pleiotropia vs ereditarietà 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 eredità non mendeliana. Nell'eredità mendeliana, un singolo gene è coinvolto nel determinare un singolo tratto. Il differenza principale tra la pleiotropia e l'eredità poligenica è quello nella pleiotropia, un gene influenza molti tratti mentre, nell'eredità poligenica, molti geni influenzano un tratto. Sia la pleiotropia che l'eredità poligenica si verificano in tutti gli organismi viventi. L'albinismo, la fenilchetonuria, l'autismo, la schizofrenia, l'anemia falciforme e la sindrome di Marfan sono esempi di pleiotropia. Altezza, peso, forma del corpo, colore degli occhi, colore della pelle e colore dei capelli degli umani sono controllati dall'eredità 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 pleiotropia e ereditarietà poligenica
      - Profilo delle caratteristiche comuni
4. Qual è la differenza tra pleiotropia e ereditarietà poligenica
      - Confronto tra le principali differenze

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

Cos'è la Pleiotropia

Nella pleiotropia, un singolo gene influenza molti tratti. Ciò significa che il prodotto genico è 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 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 topi con il genotipo YY terminerà prematuramente. Poiché un gene è coinvolto nella determinazione del tratto in pleiotropia, nella progenie possono essere osservati 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 che è codificata per l'enzima, la fenilalanina idrossilasi. I sintomi della fenilchetonuria sono ritardo mentale, riduzione dei peli e pigmentazione della pelle. Un gene che trasporta una miscela di tratti positivi e dannosi con lo stesso gene è indicato come una 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 nella giovinezza ma diminuisce l'idoneità man mano che si invecchia.

Figura 2: Albinismo

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

Che cos'è l'ereditarietà poligenica

Nell'eredità poligenica, un particolare tratto è determinato da più di un gene. Quindi, l'effetto di un gene sul tratto è piccolo. Qui, i geni che contribuiscono mostrano una dominanza incompleta. Quindi, il tratto nella prole è una miscela di tratti genitoriali. I fattori ambientali esterni influiscono anche sull'eredità poligenica. La maggior parte dei tratti metrici e meristici sono sotto l'influenza dell'eredità 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 tratti poligenici. Gli organismi al centro della curva di distribuzione sono costituiti da una combinazione di alleli sia dominanti che recessivi. Gli individui con molti degli alleli dominanti o alleli recessivi possono apparire alla fine della curva. La curva di distribuzione dell'eredità poligenica dell'altezza nell'uomo è mostrata in figura 3.

Figura 3: ereditarietà 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 umani è un altro esempio di ereditarietà poligenica. Il colore della pelle è determinato dalla quantità di melanina prodotta nella pelle. Quando il numero di alleli scuri presenti nella pelle è alto, il colore della pelle diventa più scuro. 

Somiglianze tra pleiotropia e ereditarietà poligenica

• La pleiotropia e l'eredità poligenica descrivono la relazione tra i geni e i loro tratti.
• Sia la pleiotropia che l'eredità poligenica possono verificarsi in tutti gli organismi viventi.

Differenza tra pleiotropia e ereditarietà poligenica

Definizione

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

Eredità poligenica: L'ereditarietà poligenica è il controllo di un singolo tratto da 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'eredità 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: In genere, la pleiotropia non è influenzata dai fattori ambientali.

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

Esempi

pleiotropia: L'albinismo, la fenilchetonuria, l'autismo, la schizofrenia, l'anemia falciforme e la 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 umani sono controllati dall'eredità poligenica.

Conclusione

La pleiotropia e l'eredità 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'eredità 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 sulle loro caratteristiche.

Riferimento:

1. "Pleiotropia". Genetica-note. N., n. Web. Disponibile qui. 13 luglio 2017. 
2. Bailey, Regina. "Che cos'è l'ereditarietà poligenica?" ThoughtCo. N., n. Web. Disponibile qui. 13 luglio 2017.

Cortesia dell'immagine:

"Pavo cristatus -Southwicks Zoo, Massachusetts, USA -albino-8a (1)" di Eric Kilby dagli Stati Uniti - White Peacock Caricato da Snowmanradio (CC BY-SA 2.0) via Commons Wikimedia
"Ereditarietà poligenica" per fonte (WP: NFCC # 4) (uso discreto) via Commons Wikimedia