主な違い – 多面性 vs 多系統遺伝
多系統遺伝と多遺伝子遺伝は、遺伝子とその表現型や形質との関係を説明するための2つの用語です。
多系統遺伝はメンデル遺伝のパターンを踏襲しており、多系統遺伝はメンデル遺伝以外の遺伝のパターンです。
メンデル遺伝では、1つの遺伝子が1つの形質の決定に関与している。
多系統遺伝と多遺伝子遺伝の大きな違いは、多系統遺伝では、1つの遺伝子が多くの形質に影響を与えるのに対し、多遺伝子遺伝では、多くの遺伝子が1つの形質に影響を与える点です。
多系統遺伝と多遺伝子遺伝は、すべての生物に見られる現象です。
アルビニズム、フェニルケトン尿症、自閉症、統合失調症、鎌状赤血球貧血、マルファン症候群などは、多系統遺伝の例です。
人間の身長、体重、体型、目の色、肌の色、髪の色などは、多因子遺伝によって制御されている。
プリオトロピーとは
In pleiotropy, a single gene affects many traits. That means the gene product is used in many types of cells in different tissues. Sometimes, the gene product may act as a signaling molecule, affecting the functions of many tissues. The gene, which is responsible for the coat color of mice is pleiotropic. The dominant allele Y produces the yellow coat color and the recessive allele y produces the agouti color in the mice. The genotype yy produces agouti color mice. The genotype Yy produces yellow color mice. The genotype YY produces two traits, the coat color and lethality. Therefore, the mice embryo with the genotype YY will terminate prematurely. Since one gene is involved in the determination of the trait in pleiotropy, only three different genotypic outcomes can be observed in the offspring. The mechanism of pleiotropy is shown in figure 1.
フェニルケトン尿症は、フェニルアラニン水酸化酵素をコードする遺伝子の変異によって起こる病気です。
フェニルケトン尿症は、フェニルアラニン水酸化酵素をコードする遺伝子に変異が生じることで発症する病気です。
フェニルケトン尿症の症状は、精神遅滞、毛髪の減少、皮膚の色素沈着です。
同じ遺伝子で有益な形質と有害な形質が混在しているものを拮抗的多面性という。
p53遺伝子は未分化な細胞の増殖を抑制し、がんを予防する。
一方、p53は幹細胞の増殖を抑制し、老人の組織再生を妨げる。
加齢も拮抗的多面性の一例であり、若い時の体力は増加するが、年をとると体力が減少する。
アルビニズムは、メラニン色素の生成に突然変異が起こることで発生する。
生物の皮膚、毛髪、眼球に影響を与える。
自閉症、統合失調症、鎌状赤血球貧血、マルファン症候群などは、多動性によって引き起こされる病気の一例です。
図2に孔雀のアルビニズムを示す。
多遺伝子継承とは？
多遺伝子遺伝では、ある形質が複数の遺伝子によって決定される。
したがって、1つの遺伝子が形質に及ぼす影響は小さい。
ここで、寄与する遺伝子は不完全な優性を示す。
従って、子孫の形質は親の形質が混在したものとなる。
外部環境要因も多因子遺伝に影響を与える。
計量的形質と分裂的形質のほとんどは多因子遺伝の影響下にある。
多因子形質は集団の中で連続的な分布を示す。
したがって、多系統遺伝の分布曲線はベル型になる。
多遺伝子形質では、集団内で遺伝子型に大きなばらつきが見られる。
分布曲線の中間に位置する生物は、優性対立遺伝子と劣性対立遺伝子の両方の組み合わせで構成されている。
曲線の末端には優性対立遺伝子や劣性対立遺伝子を多く持つ個体が現れることがあります。
図3は、ヒトの身長の多遺伝子遺伝の分布曲線です。
：図3 身長の多遺伝子遺伝
ヒトの目の色は、16種類の遺伝子によって制御されている。
目の色は、虹彩の手前に作られるメラニンの量によって決定される。
色は、黒、茶、緑、ヘーゼル、青のいずれかになる。
人間の肌の色も多遺伝子遺伝の一例です。
皮膚の色は、皮膚に生成されるメラニンの量によって決まる。
皮膚に存在する暗色対立遺伝子の数が多いと、皮膚の色は濃くなる。
プリオトロピーと多遺伝子遺伝の類似性
- 多系統遺伝は、遺伝子とその形質との関係を表す。
- 多系統遺伝と多遺伝子遺伝は、すべての生物に起こりうるものです。
プリオトロピーと多遺伝子遺伝の違い
定義
多面性(Pleiotropy)。
1つの遺伝子によって複数の形質が制御されること。
多遺伝子遺伝(Polygenic Inheritance)。
多遺伝子遺伝とは、1つの形質が複数の遺伝子によって支配されることをいう。
成果
Pleiotropy。
多系統遺伝：遺伝子の結果は3つだけ。
多系統遺伝(Polygenic Inheritance)。
多系統遺伝：多くの遺伝子型の結果があります。
特性
プリオトロピー。
多遺伝子遺伝：ある形質が1つの遺伝子に影響されること。
多遺伝子遺伝(Polygenic Inheritance)。
多遺伝子遺伝では、特定の形質が多くの遺伝子の影響を受ける。
1つの遺伝子が形質に与える影響
プリオトロピー。
1つの遺伝子がその形質に及ぼす影響が100％であること。
多遺伝子継承。
1つの遺伝子がその形質に与える影響は小さい。
メンデルの遺伝
プリオトロピー。
多面性：メンデルの遺伝パターンに従う。
多系統遺伝(Polygenic Inheritance) 多系統遺伝はメンデル以外の遺伝パターンです。
環境要因の影響
多面性(pleiotropy)。
一般に、環境因子による多面性の影響はない。
多系統遺伝。
多遺伝子遺伝：環境要因の影響を強く受ける形質。
例
多面性。
アルビニズム、フェニルケトン尿症、自閉症、統合失調症、鎌状赤血球貧血、マルファン症候群などが多面性の例です。
多遺伝子遺伝。
身長、体重、体型、目の色、肌の色、髪の色などは、多因子遺伝によって制御されている。
まとめ
多面性と多系統遺伝は、遺伝子が表現型に及ぼす影響について述べたものです。
多系統遺伝では、メンデルの遺伝パターンに従い、1つの遺伝子が特定の性質を支配する。
多遺伝子遺伝では、1つの形質が多くの遺伝子によって制御される。
多系統遺伝と多遺伝子遺伝の主な違いは、遺伝子がその形質に及ぼす影響のパターンです。
