Pleiotropie

Pleiotropisme is een centraal begrip in de ontwikkelingsgenetica. Bij pleiotropisme beïnvloedt één enkel gen een aantal fenotypische kenmerken in hetzelfde organisme.

Deze pleiotrope effecten lijken vaak geen verband met elkaar te houden. Het gebruikelijke onderliggende mechanisme is dat hetzelfde gen in verschillende weefsels wordt geactiveerd, waardoor schijnbaar verschillende effecten ontstaan. Hieruit volgt dat dit verschijnsel uiterst algemeen moet zijn, aangezien de meeste genen in meer dan één weefsel effecten zullen hebben.

De term staat in contrast met pleiomorfisme, waarbij een genetisch uniforme groep organismen variabele fenotypes vertoont.



Evolutionaire implicaties

Pleiotropie is van belang voor de evolutietheorie. Er is vaak beweerd dat sommige erfelijke eigenschappen van dieren niet het resultaat zijn van aanpassing door natuurlijke selectie. Veel hiervan kan worden verklaard door pleiotropie. Sterke selectie voor één of twee aspecten van de genfunctie zal automatisch een aantal andere pleiotrope eigenschappen met zich meebrengen. Deze andere kenmerken zijn weliswaar erfelijk, maar kunnen in termen van selectie neutraal of zelfs enigszins schadelijk zijn.

Antagonistische pleiotropie verwijst naar de expressie van een gen die resulteert in meerdere concurrerende effecten, waarvan sommige gunstig en andere nadelig zijn voor het organisme. Drie omstandigheden zijn mogelijk:

1. Tegelijkertijd kan een gen schadelijke eigenschappen veroorzaken die niet worden gecompenseerd door de overlevingswaarde van positieve eigenschappen.

2. Een gen kan de fitness verhogen in het jongere, vruchtbare organisme, maar bijdragen tot een verminderde fitness later in het leven. De voortplantingsbijdrage in de jongere levensfasen zal zorgen voor de verspreiding van een dergelijk gen.

3. Een gen kan de fitness in sommige habitats verhogen, maar in andere niet. Zijn overleving in de populatie is dan in evenwicht. Een voorbeeld is een bacterieel gen dat het gebruik van glucose verhoogt ten koste van het vermogen om andere energiebronnen (zoals lactose) te gebruiken. Dit heeft positieve effecten als er voldoende glucose is, maar kan dodelijk zijn als lactose de enige beschikbare voedselbron is.




AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3