Pleiotropismi
Pleotropismi on keskeinen termi kehitysgenetiikassa. Pleiotropismissa yksi geeni vaikuttaa useisiin fenotyyppisiin ominaisuuksiin samassa organismissa.
Nämä pleiotrooppiset vaikutukset eivät useinkaan näytä liittyvän toisiinsa. Tavallisesti taustalla on mekanismi, jonka mukaan sama geeni aktivoituu useissa eri kudoksissa ja aiheuttaa näennäisesti erilaisia vaikutuksia. Tästä seuraa, että ilmiön on oltava erittäin yleinen, koska useimmilla geeneillä on vaikutuksia useammassa kuin yhdessä kudoksessa.
Termi voidaan erottaa pleiomorfismista, jossa geneettisesti yhtenäinen organismiryhmä osoittaa vaihtelevia fenotyyppejä.
Evoluutioon liittyvät vaikutukset
Pleotropialla on merkitystä evoluutioteorian kannalta. Usein on väitetty, että jotkin eläinten periytyvät ominaisuudet eivät ole luonnonvalinnan aiheuttaman sopeutumisen tulosta. Suuri osa tästä voidaan selittää pleiotropialla. Voimakas valinta yhden tai kahden geenin toiminnan kannalta tuo automaattisesti mukanaan joitakin muita pleiotrooppisia ominaisuuksia. Vaikka nämä muut ominaisuudet periytyvätkin, ne voivat olla valinnan kannalta neutraaleja tai jopa hieman haitallisia.
Antagonistisella pleiotropialla tarkoitetaan geenin ilmentymistä, jolla on useita kilpailevia vaikutuksia, joista jotkut ovat hyödyllisiä mutta toiset haitallisia organismille. Kolme tilannetta on mahdollinen:
1. Samanaikaisesti geeni voi aiheuttaa haitallisia piirteitä, jotka positiivisten piirteiden eloonjäämisarvo tasapainottaa niitä.
2. Geeni voi lisätä kuntoa nuoremmassa, hedelmällisessä organismissa, mutta heikentää kuntoa myöhemmin elämässä. Lisääntymisosuus nuoremmissa elämänvaiheissa varmistaa tällaisen geenin leviämisen.
3. Geeni voi lisätä kuntoa joissakin elinympäristöissä, mutta ei toisissa. Sen selviytyminen populaatiossa on tällöin tasapainossa. Esimerkki on bakteerigeeni, joka parantaa glukoosin käyttöä muiden energialähteiden (kuten laktoosin) käyttökyvyn kustannuksella. Tällä on myönteisiä vaikutuksia, kun glukoosia on runsaasti, mutta se voi olla tappava, jos laktoosi on ainoa saatavilla oleva ravinnonlähde.
