遺伝は、遺伝子型を介して共有または継承される人口の測定可能な表現型の特性を持つプロパティです。通常、この特性または特性は、親から子孫に受け継がれます。
継承可能なキャラクターの表現型表現(個人の目に見える特性に対応)は、子孫が発達する環境の影響を受けやすいため、必ずしも親と同じように表現されるとは限りません。
ABとOの親間の血液型の継承パターン(出典:AB&O_RegularInheritance.PNG:ユーザー:Dr.saptarshiderivative作業:ウィキメディアコモンズ経由のKsd5)
実験生物の個体群では、親が発達するのと同じ環境で子孫を育てることにより子孫における親の形質の発現を観察できるため、遺伝的形質が何であるかを決定することは比較的簡単です。
一方、野生の個体群では、遺伝によって伝達される表現型の特徴と、環境条件の変化の産物、つまりエピジェネティックな変化のどちらであるかを区別することは困難です。
これは、研究のための最良のモデルが出生時に分離され、同じ環境で育つ同一の双子のペアであることが示唆されている、ヒト集団におけるほとんどの表現型の特徴を区別することは特に困難です。
遺伝性を研究した最初の科学者の一人は、グレゴール・メンデルでした。彼の実験では、メンデルは、両親と子孫の間でほぼ完全に受け継がれ、表現された特徴を持つエンドウ植物系統を取得しました。
遺伝性の研究のための遺伝的基盤
遺伝率は、有性生殖による配偶子を介した(両親から子孫への)遺伝子の転移の結果です。ただし、配偶子の合成と融合中に、これらの遺伝子の配置と配列を変更する可能性のある2つの組換えが発生します。
遺伝的形質の実験的同定に取り組んでいる科学者は、純粋な系統の個体がホモ遺伝子型で同じ遺伝子型を持っているため、ほとんどの遺伝子座(遺伝的に同一)で同質遺伝子である純粋な系統を扱います。
同質遺伝子系統は、核内の遺伝子の位置を変えることにより個体が同じ遺伝子型を共有するという事実にもかかわらず、核内の遺伝子の構造が観察される表現型に影響を及ぼさないことを保証します表現型。
研究者にとって、純粋で同質の系統を得ることは一種の「保証」であり、親と子孫によって共有される表現型の特徴は遺伝子型の産物であり、したがって完全に遺伝性です。
牛の毛皮の色の特徴のメンデル遺伝(出典:Wikimedia Commons経由のSciencia58)
表現型は常に遺伝子型の産物であるという事実にもかかわらず、個人が同じ遺伝子型を持っているにもかかわらず、すべての遺伝子がその表現型で発現されているとは限らないことを考慮することが重要です。
遺伝子の発現を保証することは非常に複雑な研究であり、それらの発現は遺伝子型ごとに異なる場合があり、これらの遺伝子は、エピジェネティックな因子、環境の因子または他の遺伝子などの他の因子によって調節される場合があります。
調査方法
「古典的遺伝学」として知られている遺伝学の枝は、形質の遺伝性の研究に焦点を当てています。古典的な遺伝学では、純粋で同質の系統が得られるまで、親は数世代にわたって全集団の子孫と交配されます。
H2統計
形質の遺伝性が実証されたら、遺伝性の程度は、H2として識別される統計的指標によって定量化できます。
遺伝率(H2)は、遺伝子型平均の分散(S2g)と母集団の表現型分散の合計(S2p)の比率として計算されます。母集団の表現型の分散は、遺伝子型の分散(S2g)と残差の分散(S2e)に分解できます。
遺伝率統計(H2)は、母集団における表現型の変動のどの割合が遺伝子型の変動によるものかを示します。このインデックスは、個々の表現型のどの割合がその継承とその環境に割り当てられるかを示しません。
個人の表現型は、その遺伝子とそれが発達する環境条件との間の相互作用の結果であることを考慮に入れなければなりません。
現代のテクニック
現在、次世代シーケンシング(SNG)などのツールを使用して、個人のゲノム全体をシーケンシングできるため、継承可能な特性をin vivoで追跡できます。生物のゲノム。
さらに、最新のバイオインフォマティクスツールを使用すると、核のアーキテクチャをかなり正確にモデル化して、核内の遺伝子を大まかに特定できます。
例
-植物の遺伝率
特性の遺伝性の程度を測定する統計的方法は、商業的に関心のある作物種に対して提案されました。したがって、文献の例のほとんどは、食品産業にとって重要な植物種に関連しています。
すべての作物種において、病原菌への耐性、果実収量、高温または低温への耐性、葉のサイズなどの農学上の関心のある形質の遺伝率が研究されています。
トマトなどの野菜作物の古典的な遺伝的改良は、遺伝的特性を持つ遺伝子型を持つ植物を選択して、大きく、赤く、湿度の高い環境に耐性のあるトマトを得ることを目指しています。
小麦などの草種では、サイズ、澱粉含有量、種子の硬度などの遺伝的特性を選択することが目的です。この目的のために、それぞれの純粋なラインが得られるまで、さまざまな場所からの品種が混合されます。
純粋な系統を取得することにより、遺伝子組み換えによってこれらをハイブリッド品種に組み合わせて、単一の品種で最高の特性を組み合わせたトランスジェニック作物を取得できます。
-人間の遺伝率
医学では、いくつかの人格障害が親と子孫の間でどのように伝染するかが研究されています。
たとえば、慢性うつ病は遺伝子型の産物である表現型の特徴ですが、その遺伝子型を持つ人々が、親しみやすく、幸せで、安定した、予測可能な環境に住んでいる場合、その遺伝子型は表現型に見られない場合があります。
行動遺伝学は、知能指数(IQ)の遺伝率を決定する上で特に重要です。今日まで、高レベルのIQは、通常のIQと同じように遺伝的特性であることがわかっています。
ただし、環境の刺激によっては、IQの高値や慢性的なうつ病が表れます。
遺伝率の典型的な例は身長の特徴です。親が背が高い場合、子孫は背が高い可能性が高いです。しかし、個人の身長で1.80 mは遺伝子によるものであり、別の0.3 mは環境によるものであると信じるのは明らかに間違っています。
多くの場合、長寿も遺伝形質として研究されてきました。人間の寿命研究のために、家系図は、家系図の木の各個人が住んでいた環境からのデータを取り込もうとして行われます。
ほとんどの寿命調査では、この特性はほとんどの場合に継承可能な特性として振る舞い、適切な環境で育てられると世代ごとに増加することがわかっています。
参考文献
- Bratko、D.、Butković、A。、およびVukasovićHlupić、T。(2017)。個性の遺伝。Psihologijskeの恐れ、26(1)、1〜24。
- de los Campos、G.、Sorensen、D.&Gianola、D.(2015)。遺伝的遺伝性:それは何ですか?PLoS Genetics、11(5)、e1005048。
- Devlin、B.、Daniels、M。、およびRoeder、K。(1997)。IQの遺伝性。自然、388(6641)、468。
- グリフィス、AJ、ウェスラー、SR、レウォンティン、RC、ゲルバート、WM、鈴木、DT、およびミラー、JH(2005)。遺伝分析の紹介。マクミラン。
- ムソー、TA、およびロフ、DA(1987)。自然な選択とフィットネスコンポーネントの遺伝性。遺伝、59(2)、181。
- Vukasović、T.&Bratko、D.(2015)。人格の遺伝率:行動の遺伝学的研究のメタ分析。心理学速報、141(4)、769。
- Wray、N.、およびVisscher、P.(2008)。形質の遺伝率の推定。自然教育、1(1)、29。