多系統遺伝と多遺伝子遺伝の大きな違いは、多系統遺伝では一つの表現形質が複数の遺伝子によって制御されているのに対し、多遺伝子遺伝では一つの遺伝子が複数の無関係な表現形質に影響を与えるという点である。

一般に、遺伝子は表現形質をコードしている。遺伝子には2つの対立遺伝子があります。この2つの対立遺伝子は、純優性（AA）、純劣性（AA）、ヘテロ接合（AA）の場合があります。配偶子形成の際、対立遺伝子はメンデル遺伝に従って独立に分離する。しかし、メンデル以外の遺伝のパターンもある。多遺伝子遺伝と多面性遺伝は、そのような現象の一つである。多遺伝子遺伝では、複数の遺伝子が互いに影響しあって、表現形質に影響を与える。プリオトロピーでは、1つの遺伝子が複数の無関係な表現形質に影響を与える。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. 多因子遺伝とは 3. 多面性とは 4. 多因子遺伝と多面性の類似点 5. 横並び比較 - 多因子遺伝と多面性の表形式 6. まとめ

多因子遺伝は何ですか？

多遺伝子遺伝とは、1つの表現形質が複数の遺伝子によって支配されている現象のことである。量的遺伝とも呼ばれる。多遺伝子遺伝とは、簡単に言えば、1つの表現形質が2つ以上の遺伝子によって制御されていることを意味する。このように、複数の遺伝子が互いに影響しあって表現形質に影響を及ぼしているのです。

図01：多遺伝子遺伝

表現型形質の遺伝は定量的に測定することができる。多遺伝子遺伝は、ヒトやミバエなど、さまざまな生物で観察することができます。身長、肌の色、目の色、体重などは、人間における多遺伝子遺伝の例である。多遺伝子遺伝では、形質は明確に定義されたカテゴリーではなく、表現型のスペクトルを示すことが多い。例えば、ヒトの皮膚の色素沈着は、いくつかの異なる遺伝子によって制御されているため、表現型のスペクトルを示します。多系統遺伝は、多面性と同様に、メンデルの遺伝パターンに従わない。

プリオトロピーは何ですか？

多動性とは、一つの遺伝子が複数の表現形質または表現型に影響を与える現象である。したがって、この特定の遺伝子は単一の形質を表しているわけではありません。その結果、無関係な複数の形質が生じる。例えば、種皮の色をコードする遺伝子は、種皮の色だけでなく、花や軸の色素沈着にも寄与している。

図02：マルファン症候群

ヒトでは、多面的な遺伝子の例が多くあります。マルファン症候群は、多面的な疾患として現れる疾患です。一つの遺伝子が原因で、やせ、関節の過可動、四肢の伸長、水晶体の脱臼、心臓病へのかかりやすさなど、さまざまな症状が引き起こされるのです。また、フェニルケトン尿症（PKU）は、ヒトの多菌性細菌叢の例として最も広く引用されているものの1つである。フェニルアラニン水酸化酵素遺伝子のコーディングに欠陥があると、精神遅滞、湿疹、色素異常など、PKUのいくつかの表現型が生じる。

多因子遺伝とプリオトロピーの共通点

• 多遺伝子遺伝と多面性は、非メンデル型の遺伝パターンを示す現象である。
• この2つの現象は、人間を含むさまざまな生物に見られるものです。

多因子遺伝とプリオトロピーの違い

複数の遺伝子が一つの表現形質に影響を与える現象を倍数体と呼ぶ。一つの遺伝子が複数の表現形質に影響を与える現象を倍数体と呼ぶ。これが、多遺伝子遺伝と倍数体遺伝の重要な違いである。皮膚の色素沈着は、多遺伝子遺伝の最も一般的な例の一つである。また、身長、目の色、髪の色も多遺伝子遺伝を示す。マルファン症候群は、複数存在する代表的な例の一つです。

以下のインフォグラフィックは、多遺伝子遺伝と多面性の違いをまとめたものです。

概要 - 多因子遺伝 vs. プリオトロピー

多遺伝子遺伝とは、1つの形質が複数の遺伝子によって支配されている現象のことである。一方、多面性は、一つの遺伝子が複数の形質に影響を与える現象である。多遺伝子遺伝も多面性も、メンデルの遺伝モデルには従わない。皮膚の色素、身長、目の色、病気のリスクなどは、多遺伝子遺伝の一例である。マルファン症候群、フェニルケトン尿症、種皮の色などは、多面性の例である。そこで、本稿では、多遺伝子遺伝と多面性の違いについてまとめる。

引用

1 チャル、ハイジ多遺伝子継承と遺伝子マッピング」『ネイチャーエデュケーション』2008年，2 Pappy, Annalise B, Matthew V Rochman."The Many Faces of Polymicrobia," Trends in Genetics: TIG, U.S. National Library of Medicine, February 2013.