Herencia poligénica

La herencia poligénica es el patrón en el que un solo rasgo está influenciado por alelos en muchos loci genéticos, cada uno de los cuales generalmente contribuye con un pequeño efecto, de modo que su acción combinada produce una variación continua y gradual en lugar de las categorías discretas observadas con los rasgos mendelianos de un solo gen. Es el fundamento genético para comprender rasgos como la altura y para los modelos poligénicos utilizados en la genética de rasgos complejos.

Definition

La herencia poligénica es la determinación de un fenotipo por los efectos acumulativos, en gran parte aditivos, de alelos en muchos loci, cada uno de pequeño efecto, produciendo una variación continua en el rasgo.

Scope

La entrada cubre el modelo poligénico aditivo (infinitesimal), cómo muchos loci de pequeño efecto generan distribuciones continuas, la relación entre la herencia poligénica y las correlaciones observadas entre parientes, y cómo la genómica moderna ha confirmado la base altamente poligénica de muchos rasgos. Es un tema de genética conceptual, no una guía clínica.

Core questions

• ¿Cómo se combinan muchos alelos de pequeño efecto para producir una distribución continua?
• ¿Qué distingue un rasgo puramente poligénico de uno multifactorial que también incluye efectos ambientales?
• ¿Cuántos loci subyacen típicamente a un rasgo complejo y cómo se estima esto?

Key concepts

• Efecto genético aditivo
• Loci de pequeño efecto
• Distribución continua (normal)
• Puntuación poligénica
• Heredabilidad basada en SNP
• Correlación entre parientes

Key theories

Modelo infinitesimal (poligénico aditivo)

Fisher demostró que si un rasgo está influenciado por un número muy grande de loci mendelianos, cada uno con un pequeño efecto aditivo, el fenotipo resultante se distribuye aproximadamente de forma normal y las correlaciones entre parientes siguen patrones predecibles, reconciliando el mendelismo con la variación continua.

Modelo omnigénico

Boyle, Li y Pritchard argumentaron que la poligénesis de muchos rasgos es tan extensa que casi todos los genes activos en los tejidos relevantes contribuyen, a través de redes reguladoras interconectadas, a la variación del rasgo.

Mechanisms

Bajo el modelo poligénico, cada locus contribuyente segrega de manera mendeliana ordinaria, pero debido a que los efectos son pequeños y aditivos en muchos loci, el valor genotípico sumado distribuye los fenotipos a lo largo de un continuo que se aproxima a una distribución normal a medida que aumenta el número de loci. Cuanto más estrecha es la relación entre dos individuos, mayor es el intercambio esperado de estos alelos, lo que produce las correlaciones graduales entre parientes que predice el modelo de Fisher. Los datos genómicos a gran escala han hecho esto concreto: para la altura, los polimorfismos de un solo nucleótido comunes, tomados en conjunto, explican una gran parte de la varianza, aunque las variantes individuales tienen efectos minúsculos, lo que apoya una arquitectura altamente poligénica.

Clinical relevance

La herencia poligénica es la base de las puntuaciones poligénicas que resumen muchas variantes de pequeño efecto en un único índice de predisposición genética, y para interpretar por qué la mayoría de los rasgos y trastornos comunes no muestran una herencia simple. Se describe aquí para apoyar la comprensión de la evidencia genética a nivel de población y no es una base para la predicción o el cuidado individual.

Epidemiology

Muchos rasgos humanos medibles —estatura, masa corporal, presión arterial, niveles de lípidos— se comportan como características poligénicas y de distribución continua, razón por la cual los modelos poligénicos dominan la genética de la variación normal y de la susceptibilidad a enfermedades comunes.

History

El modelo poligénico resolvió la disputa de principios del siglo XX entre mendelianos y biometristas: la síntesis de Fisher de 1918 demostró que la variación continua es el resultado esperado de muchos loci mendelianos. Falconer y Mackay codificaron más tarde el marco de la genética cuantitativa, y a partir de 2010 los análisis genómicos a gran escala, como los de la altura humana, confirmaron empíricamente la poligénesis extrema, lo que llevó a puntos de vista refinados, incluido el modelo omnigénico.

Debates

¿Cuán poligénicos son los rasgos complejos y se deriva de ello una visión omnigénica?

Los datos genómicos a gran escala sugieren miles de variantes contribuyentes para algunos rasgos; sigue siendo objeto de debate si esto refleja un conjunto relativamente pequeño de genes biológicamente centrales amplificados a través de redes (omnigénico) o una arquitectura más uniformemente distribuida.

Key figures

• Ronald A. Fisher
• Sewall Wright
• Douglas Falconer
• Peter Visscher
• Jonathan Pritchard

Seminal works

• fisher-1918
• falconer-mackay-1996
• yang-2010
• boyle-2017

Frequently asked questions

¿Cuál es la diferencia entre herencia poligénica y multifactorial?

La herencia poligénica enfatiza que muchos genes contribuyen a un rasgo; la herencia multifactorial describe rasgos influenciados por muchos genes junto con factores ambientales. En la práctica, la mayoría de los rasgos complejos humanos son tanto poligénicos como multifactoriales.

¿Por qué los rasgos poligénicos forman una distribución en forma de campana?

Cuando muchos loci independientes añaden cada uno una pequeña cantidad a un rasgo, la suma de sus efectos en los individuos tiende a una distribución aproximadamente normal (en forma de campana), una consecuencia de la combinación de muchas pequeñas contribuciones aditivas.