Biologie pour les Majors I

Comment est-Hauteur Hérité?

de nombreuses caractéristiques humaines héritables ne semblent pas suivre les règles Mendéliennes dans leurs schémas d’héritage. Par exemple, considérez la taille humaine. Contrairement à une simple Caractéristique mendélienne, la taille humaine affiche:

• variation continue., Contrairement aux plantes de pois de Mendel, les humains ne viennent pas en deux variétés « grandes” et « courtes”. En fait, ils ne viennent même en quatre hauteurs, ou huit, ou seize ans. Au lieu de cela, il est possible d’obtenir des humains de différentes hauteurs, et la hauteur peut varier par incréments de pouces ou de fractions de pouces. À titre d’exemple, considérons le graphique en forme de courbe en cloche de la Figure 1, qui montre les hauteurs d’un groupe d’aînés masculins du secondaire.
• Un modèle d’héritage complexe., Si vous avez prêté attention aux hauteurs de vos amis et de votre famille, vous avez peut-être remarqué que de nombreux modèles d’héritage différents sont possibles. Les grands parents peuvent avoir un enfant court, les parents courts peuvent avoir un enfant grand et deux parents de hauteurs différentes peuvent ou non avoir un enfant de taille intermédiaire. En outre, les frères et sœurs ayant les mêmes deux parents peuvent avoir une gamme de hauteurs, celles qui ne tombent pas dans des catégories claires et distinctes. Les modèles simples impliquant un ou deux gènes ne peuvent pas prédire avec précision tous ces modèles d’héritage.,

la Figure 1. Hauteurs des aînés masculins du lycée. Image modifiée de « Continuous variation: Quantitative traits », par J. W. Kimball (CC BY 3.0).

comment, alors, la hauteur est-elle héritée? La hauteur et d’autres caractéristiques similaires sont contrôlées non seulement par un gène, mais plutôt par plusieurs (souvent plusieurs) gènes qui apportent chacun une petite contribution au résultat global. Ce modèle d’héritage est appelé héritage polygénique (poly– = many). Par exemple, une étude récente a trouvé plus de 400 gènes liés à la variation de la hauteur., Lorsqu’il y a un grand nombre de gènes impliqués, il devient difficile de distinguer l’effet de chaque gène individuel, et encore plus difficile de voir que les variants de gènes (allèles) sont hérités selon les règles Mendéliennes. Autre complication, la taille ne dépend pas seulement de la génétique: elle dépend aussi beaucoup de facteurs environnementaux, tels que la santé globale de l’enfant et le type de nutrition qu’il reçoit en grandissant.,

dans cet article, nous examinerons plus en détail comment des traits humains complexes tels que la taille sont hérités, ainsi que comment des facteurs tels que le fond génétique et l’environnement peuvent influencer le phénotype (caractéristiques observables) produit par un génotype particulier (ensemble de variants de gènes, ou allèles).

héritage polygénique

certaines caractéristiques humaines, telles que la taille, la couleur des yeux et la couleur des cheveux, ne se présentent pas sous quelques formes distinctes. Au lieu de cela, ils varient en petites gradations, formant un spectre ou un continuum de phénotypes possibles., Des caractéristiques comme celles-ci sont appelées caractères quantitatifs, et elles sont généralement contrôlées par plusieurs gènes (souvent, de nombreux gènes), chacun contribuant au phénotype global. Par exemple, bien qu’il existe deux gènes majeurs de la couleur des yeux, il existe au moins 14 gènes supplémentaires qui jouent un rôle dans la détermination de la couleur exacte des yeux d’une personne.

Regarder un exemple réel d’un trait polygénique humain deviendrait compliqué, en grande partie parce que nous devrions garder une trace de dizaines, voire de centaines, de paires d’allèles différentes., Cependant, nous pouvons utiliser un exemple impliquant la couleur des grains de blé pour voir comment l’héritage mendélien de plusieurs gènes (plus une petite dominance incomplète des allèles) peut produire un large spectre de phénotypes. Dans cet exemple, il y a trois gènes qui fabriquent un pigment rougeâtre dans les grains de blé, que nous appellerons A, B et C. Chacun est composé de deux allèles, dont l’un fait une unité de pigment (l’allèle majuscule) et l’autre ne fait aucun pigment (l’allèle minuscule)., Ainsi, le génotype aa apporterait zéro Unité de pigment, le génotype Aa apporterait une unité et le génotype AA apporterait deux—fondamentalement, une forme de dominance incomplète.

maintenant, imaginons que deux plantes hétérozygotes pour les trois gènes (AaBbCc) ont été croisées l’une à l’autre (ou, de manière équivalente, autorisées à s’autoféconder). Chacune des plantes mères aurait trois unités de pigment, ou noyaux rosés., Leur progéniture, cependant, pourrait présenter sept catégories différentes de phénotypes, allant de zéro Unité de pigment (aabbcc) et de grains blancs purs à six unités de pigment (AABBCC) et de grains rouge foncé, les phénotypes intermédiaires étant les plus courants.

cet exemple illustre comment nous pouvons obtenir un spectre de phénotypes légèrement différents (quelque chose approchant la variation continue) avec seulement trois gènes dont les allèles affichent une dominance incomplète., Il n’est pas difficile d’imaginer que, comme nous avons augmenté le nombre de gènes impliqués, nous serions en mesure d’obtenir des variations encore plus fines dans la couleur, ou dans un autre trait comme la taille. Les vrais traits polygéniques ne sont généralement pas aussi propres et simples. (Par exemple, les gènes peuvent apporter des contributions inégales au phénotype, les allèles peuvent ou non afficher une dominance incomplète et il peut y avoir des interactions non additives entre les gènes.) Cependant, l’idée de base—que plusieurs gènes obéissant aux règles Mendéliennes peuvent produire un spectre de phénotypes finement différents—est vraie pour les traits humains tels que la couleur de la peau et des yeux.,

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