生物の遺伝的構成は表現型を決定する上で主要な役割を果たしますが、温度、酸素の利用可能性、変異原の存在など、生物の表現型を変える可能性のあるいくつかの環境要因もあります。
遺伝的背景が表現型にどのように影響するかの例は、馬で見ることができます。馬のエクステンション遺伝子は、馬の毛色に関与しています。野生型遺伝子(EE)は被毛に黒い色素を生じさせ、変異型遺伝子(ee)は赤色の色素を産生します。クリーム希釈と呼ばれる修飾遺伝子には、CcrとCの2つの対立遺伝子があります。Ccrは、ヘテロ接合状態で存在する場合はコート色を赤から黄色に希釈し、ホモ接合状態で存在する場合は赤からクリーム色に希釈します。ただし、C対立遺伝子はコートの色に影響を与えません。したがって、遺伝子型eeCCの馬は赤褐色のコート、尾、たてがみを持ち、遺伝子型eeCcrCの馬は白い尾とたてがみを持つ金色のコートを持っています。
対照的に、シャム猫のような一部の生物では、毛色は温度変化に非常に敏感です。これらの猫は、メラニンの生成に関与する酵素の突然変異により、部分的な白皮症を示します。この酵素は、皮膚の冷たい部分で活性があり、その結果、色が濃くなりますが、皮膚の暖かい部分では活性がなく、色が明るくなります。その結果、この犬種の特徴である顔や四肢に黒い毛皮が生
えています。同様に、生物の身近な環境における薬物や化学物質の存在も、生物の遺伝子発現に影響を与える可能性があります。例えば、C.R.ストッカードは、受精卵を塩化マグネシウム溶液に入れたときに、フンドゥラス・ヘテロクレイタスの魚が片目だけを発達させることを示しました。
結論として、遺伝子型と生物の環境要因との間には複雑な相互作用があり、それがさまざまな表現型につながる可能性があります。
生物の表現型は、遺伝的背景や環境など、遺伝子型以外のいくつかの要因によって影響を受ける可能性があります。場合によっては、これらの影響が同時に発生することがあります。
「遺伝的背景」は、目的の遺伝子と相互作用する可能性のあるゲノム内のすべての関連遺伝子を表します。
一方、環境には、温度、食事、光の状態など、生物が遭遇する可能性のある多くの外部要因が含まれます。
複数の関連遺伝子の突然変異は、生物の表現型に影響を与える可能性があります。例えば、野生型のショウジョウバエのレンガ色の赤目色は、3つの遺伝子によって調節されている2つの色素、オムモクロームとドロソプテリンの存在によるものです。
朱色遺伝子は、茶色のオムモクロム色素を産生する経路の最初のステップです。
茶色の遺伝子は、赤色の色素であるドロソプテリンの産生に必要な膜輸送タンパク質をコードしています。
白い遺伝子は、これらの色素を目に運ぶ役割を担っています。
朱色の遺伝子の突然変異は真っ赤な目を持つハエを生み出し、茶色の遺伝子の突然変異は茶色の目のハエを生み出します。
しかし、白い遺伝子の突然変異は、他の2つの遺伝子が機能していても、白い目のハエをもたらします。
多くの環境要因の1つである温度は、ヨーロッパのイシガメの発達中の性別を決定する上で重要な役割を果たします。
卵子を25°Cで孵化させると、生殖腺組織が精巣に発達し、すべての子孫が雄になります。しかし、卵子を30°Cで孵化させると、性腺組織は卵巣に発達し、すべての子孫は雌になります。
性腺組織が温度に反応するこの期間は、体温感受性期間と呼ばれます。
性腺組織に変化が起こるのは、Sox9遺伝子の発現が温度に反応して変化するためです。
低温では発現が高くなり、高温では発現が抑制されます。この変数発現は、表現型 – 子孫の性別 – に観察可能な変化をもたらします。
Related Videos
Mendelian Genetics
12.2K 閲覧数
Mendelian Genetics
8.0K 閲覧数
Mendelian Genetics
5.7K 閲覧数
Mendelian Genetics
23.2K 閲覧数
Mendelian Genetics
5.7K 閲覧数
Mendelian Genetics
38.1K 閲覧数
Mendelian Genetics
14.8K 閲覧数
Mendelian Genetics
12.4K 閲覧数
Mendelian Genetics
22.1K 閲覧数
Mendelian Genetics
15.4K 閲覧数
Mendelian Genetics
8.3K 閲覧数
Mendelian Genetics
6.5K 閲覧数
Mendelian Genetics
23.8K 閲覧数
Mendelian Genetics
6.5K 閲覧数
Mendelian Genetics
8.5K 閲覧数
Mendelian Genetics
6.0K 閲覧数
Mendelian Genetics
13.2K 閲覧数
Mendelian Genetics
6.1K 閲覧数
Mendelian Genetics
3.5K 閲覧数
Mendelian Genetics
17.5K 閲覧数
Mendelian Genetics
10.8K 閲覧数