Poligenik Kalıtım Nedir?

Hayatta her şey siyah veya beyaz değildir bu sadece bazı genetik özellikler için geçerlidir. Mendel‘in bezelye bitkileri uzun boylu ya da kısa boyluydu, ancak bilim adamları bunun insan boyu için geçerli olmadığını biliyorlardı. Peki göz rengi ve ten rengimiz? Göz rengimiz mavi veya kahverengi değildir. Mavi ve kahverengi tonları ile yeşil ve yeşil tonları arasında değişebilir. İnsanlarda ki cilt tonları da siyah ve beyaz değildir. Derin çikolatalı kahverengi ile beyaz arasında değişir. Bu çeşitlilik bize ten rengi, göz rengi gibi özelliklerin birçok genden etkilendiğini  ve birden fazla genin işlev görmesiyle ortaya çıktığını gösterir ve biz buna poligenik kalıtım diyoruz.

Poligenik Kalıtım Nedir?

Poligenik kalıtım, birden fazla gen tarafından belirlenen özelliklerin kalıtımını tanımlar. Bu kalıtım türü, özelliklerin bir gen tarafından belirlendiği Mendel genetiği modellerinden farklıdır. Poligenik özelliklerin birçok allel arasında etkileşimler tarafından belirlenen birçok olası fenotipi vardır.

Poligenik kalıtımda, bir özelliğe katkıda bulunan genlerin eşit etkisi vardır. Poligenik özellikler Mendel özelliklerinde olduğu gibi tam baskınlık göstermez ama eksik baskınlık sergileyebilirler. Eksik baskınlıkta bir alel tamamen baskın ya da tamamen çekinik durumda değildir. Bu durumda fenotip ana allellerin bir karışımıdır.

Poligenik Kalıtım Örnekleri

• Cilt rengi
• Göz rengi
• Saç rengi
• Boy
• Zeka
• Kırmızı kan hücrelerinin büyüklüğü
• Dermatoglifikler (Parmak izleri ve diğer deri kabartıları) gibi karakterler poligenik kalıtıma örnektir.

Bu karakterlerin iki önemli özelliği vardır. Bunlardan birincisi, populasyonda kesintisiz olarak devam etmeleridir. Bu karakterlerin ikinci özelliği ise, bir değil birden fazla gen (multiple factor) tarafından kontrol edilmeleridir. Devreye giren her gen karakterin son şeklini almasında ancak sınırlı bir oranda katkıda bulunmaktadır. Yani kantitatif karakterler çok genli (poligenik) bir kalıtım örneği göstermektedirler. Ayrıca bu karakterler (Kantitatif karakterler) kalitatif karakterlere kıyasla çevresel faktörlerden daha çok etkilenebilmektedir. Bu fenotipin kalıtım ve ekspresyonunun farklı lokuslarda bir çok gen tarafından belirlenmesi ve her genin devamlı dağılım modunda küçük etkiler uygulamasını içerir. Genlerin etkisi kümülatifdir (toplamı). Her gen son ekspres olan fenotipe küçük katkıda bulunur. Hiç bir gen diğerine göre dominant veya resesif değildir.

Göz Rengi

Göz rengi poligenik kalıtımın bir örneğidir. Bu özelliğin 16 ya kadar farklı genin etkisinde kaldığı düşünülmektedir. Bir kişinin irisinin ön kısmında sahip olduğu kahverengi renk pigmenti sahip olduğu melanin miktarına göre belirlenir. Koyu kahverengi gözlerin, ela veya yeşil gözlerden daha fazla melanini vardır. Göz rengini etkileyen genlerden ikisi, kromozom 15 te (OCA2 ve HERC2) tanımlanmıştır. Ayrıca göz rengini belirleyen birkaç gen de cilt rengini ve saç rengini etkilemektedir.

Göz renginin birkaç farklı gen tarafından belirlendiğini anlamak için bunu bir örnekle açıklayalım.

Bu örnekte göz renginin iki gen tarafından belirlendiğini varsayacağız. Bu durumda açık kahverengi gözlü (BbGg) iki kişi arasındaki çapraz birkaç farklı fenotip imkânı üretecektir. Bu örnekte gen 1 için siyah (B) göz rengi alleli dominant, mavi (b) göz rengi alleli ise resesiftir. Gen 2 için, koyu renk (G) dominanttır ve yeşil bir renk üretir. Daha açık renkli (g) resesifdir ve açık renk üretir. Bu çaprazlama beş temel fenotip ve dokuz genotiple sonuçlanacaktır.

• Koyu Kahverengi gözler: (BBGG)
• Kahverengi gözler: (BBGg), (BbGG)
• Açık Kahverengi gözler: (BbGg), (BBgg), (bbGG)
•  Yeşil gözler: (Bbgg), (bbGg)
• Mavi gözler: (bbgg)

Cilt Rengi

Göz rengi gibi cilt rengi de poligenik kalıtımın bir örneğidir. Bu özellik en az üç gen tarafından belirlenir ve diğer genlerin de cilt rengini etkilediği düşünülür. Cilt rengi ciltteki koyu renkli pigment olan melanin miktarına göre belirlenir. Genlerde deri rengini belirleyen iki allelden her biri, birbirinden farklı kromozomlar üzerinde bulunur. Deri rengini etkilediği bilinen sadece üç geni göz önüne alırsak, her birinin koyu ten rengi için bir allel ve açık ten rengi için bir alleli vardır. Koyu ten (D) rengi alleli açık ten (d) rengi alleline baskındır. Deri rengi bir kişinin sahip olduğu koyu alellerin sayısına göre belirlenir. Koyu ten rengi allellerine sahip olmayan bireyler çok açık cilt rengine sahip olurken sadece koyu ten rengi allellerine sahip olan bireyler ise çok koyu ten rengine sahip olurlar.

İnsanlardaki deri rengi melanin pigmentinin miktarına bağlıdır.

İnsanlardaki deri rengi melanin pigmentinin nisbi miktarına bağlıdır. Davenport ve diğer araştırıcıların çalışmalarına göre 6 gen çiftinin rol oynadığı bir poligenik kalıtım modeline göre deri rengi belirlenir. Poligenik kalıtım insanlarda Boy, zeka, pigmentasyon gibi bir çok kantitatif özellikler de rol oynadığı kesin olarak bilinmekle beraber kaç çift genin rol oynadığı tam olarak ortaya konulamamıştır. Kantitatif kalıtımda rol oynayan temel mekanizma kalitatif karakterlerdekine benzemektedir. Ancak çalışmalar genel olarak bir çok gen çifti arasından çeşitli gen etki biçimleri arasındaki etkileşim kalıtım biçimini etkilediği düşünülmektedir.

Açık ve koyu allellerin farklı kombinasyonlarını miras alan bireylerin cilt tonlarında değişen fenotipler olacaktır. Koyu ve açık ten allellerin çift sayısına sahip olanlar ise orta(melez) cilt rengine sahip olacaktır.  İnsanlardaki deri rengi 2 gen çifti ile ortaya çıkar. İnsan deri renginin koyu olması genotipte bulunan dominant gen sayısına bağlı olarak artar veya azalmakta. Buna göre tam bir zencinin deri rengi bakımdan genotipi AABB‘ dir. Tam beyaz genotipi ise aabb’dir.

İnsanlarda boy uzunluğu için 10 gen çifti yumurta, süt verimi ve zekâ seviyesi için 5 gen çifti rol oynar. Onun için F2’de yer alan en iyi özelliklere sahip elemanlar tercih edilir. Mesela en çok yumurta veren cinsler seçilip birbirleriyle çiftleştirilmesi sonucunda verimli ırklar elde edilebiliyor. Aynı şekilde çok iyi kontrol edilmiş deneylerle mümkün çevre etkisi de işin içine katılmalıdır. Mısır, Domates, Bezelye gibi birçok bitkilerde boy genetik olarak kontrol edilen özelliktir. Ancak toprak verimliliği, su, sıcaklık, ışık, dalga boyu, parazitler mevcudiyeti gibi faktörlerde boyu etkiler. Aynı şekilde yumurta ikizleri gibi benzer genotipli bireyler farklı çevre koşullarında büyüdüklerinde bazı farklı sonuçlar elde edilebilmektedir. Bu durum çevrenin önemli rol oynadığının kanıtıdır.

Özet olarak genotip bireyin verilen belli bir kantitatif (nicel) karakter için sahip olabileceği değişim aralığını belirler. Yani siz poligenik kalıtım sayesinde genotipi bilinen bireylerden istediğiniz genotipte yeni bireyler elde edebilirsiniz.