मात्रात्मक लक्षण और जटिल वंशागति
मात्रात्मक लक्षण और जटिल वंशागति यह वर्णन करते हैं कि कई मानवीय विशेषताएँ — ऊँचाई, रक्तचाप, शरीर द्रव्यमान, और सामान्य बीमारियों के प्रति संवेदनशीलता — एक साधारण मेंडेलियन पैटर्न वाले एकल जीन द्वारा नहीं, बल्कि पर्यावरणीय प्रभावों के साथ मिलकर कई जीनों की संयुक्त क्रिया द्वारा कैसे आकार लेती हैं। यह क्षेत्र शास्त्रीय मेंडेलियन आनुवंशिकी और आधुनिक सांख्यिकीय तथा जनसंख्या जीनोमिक्स को जोड़ता है, यह समझाते हुए कि निरंतर भिन्नता कैसे उत्पन्न होती है और इसके आनुवंशिक आधार का अनुमान कैसे लगाया जाता है।
Definition
जटिल (मात्रात्मक या बहुघटकीय) वंशागति उन फेनोटाइप्स को संदर्भित करती है जो कई आनुवंशिक लोकी पर भिन्नता के संयुक्त योगदान से निर्धारित होते हैं, जिनमें से प्रत्येक का प्रभाव आमतौर पर छोटा होता है, साथ ही पर्यावरणीय कारक भी होते हैं, जिससे असतत मेंडेलियन अनुपातों के बजाय निरंतर भिन्नता या बीमारी के प्रति श्रेणीबद्ध देयता उत्पन्न होती है।
Scope
यह क्षेत्र निरंतर वितरित (मात्रात्मक) लक्षणों, उन्हें समझाने वाले पॉलीजेनिक और बहुघटकीय मॉडलों, आनुवंशिकता की अवधारणा और अनुमान, जीन और पर्यावरण के बीच परस्पर क्रिया, और सामान्य जटिल बीमारियों की आनुवंशिक संरचना को शामिल करता है। यह इन्हें चिकित्सा आनुवंशिकी के भीतर कार्यप्रणाली और वैचारिक विषयों के रूप में मानता है, न कि किसी व्यक्ति के लिए नैदानिक मार्गदर्शन के रूप में।
Sub-topics
Core questions
- कई लोकी पर असतत मेंडेलियन एलील निरंतर, सामान्य रूप से वितरित फेनोटाइप कैसे उत्पन्न कर सकते हैं?
- आनुवंशिकता क्या मापती है, और यह हमें किसी व्यक्ति के बारे में क्या नहीं बताती है?
- जीन और पर्यावरण जटिल लक्षणों और बीमारी के जोखिम को संयुक्त रूप से कैसे आकार देते हैं?
- जटिल लक्षणों की अधिकांश आनुवंशिकता की पहचान किए गए वेरिएंट द्वारा अभी तक क्यों नहीं समझाई गई है?
Key concepts
- मात्रात्मक (निरंतर) लक्षण
- पॉलीजेनिक वंशागति
- बहुघटकीय वंशागति
- देयता-सीमा मॉडल
- आनुवंशिकता
- जीन-पर्यावरण परस्पर क्रिया
- सामान्य बीमारी की आनुवंशिक संरचना
- गुम आनुवंशिकता
Key theories
- अतिसूक्ष्म (पॉलीजेनिक) मॉडल
- फिशर ने मेंडेलियन वंशागति को बायोमेट्रिशियन द्वारा अध्ययन की गई निरंतर भिन्नता के साथ सामंजस्य स्थापित किया, यह दिखाते हुए कि बड़ी संख्या में मेंडेलियन लोकी के योगात्मक प्रभाव, जिनमें से प्रत्येक का प्रभाव छोटा होता है, एक लगभग सामान्य फेनोटाइपिक वितरण और रिश्तेदारों के बीच देखे गए सहसंबंध उत्पन्न करते हैं।
- ओमनिजेनिक मॉडल
- बॉयल, ली और प्रिचार्ड ने प्रस्तावित किया कि कई जटिल लक्षणों के लिए, नियामक नेटवर्क इतने परस्पर जुड़े होते हैं कि प्रासंगिक कोशिकाओं में व्यक्त अनिवार्य रूप से सभी जीन लक्षण को प्रभावित कर सकते हैं, जिसमें अपेक्षाकृत कम संख्या में 'मुख्य' जीन और 'परिधीय' जीनों से एक बड़ा विसरित योगदान होता है।
Mechanisms
जब कई लोकी प्रत्येक एक लक्षण में एक छोटा योगात्मक प्रभाव डालते हैं, तो इन प्रभावों का योग पर्यावरणीय भिन्नता के साथ मिलकर असतत श्रेणियों के बजाय एक निरंतर, अक्सर लगभग सामान्य, वितरण उत्पन्न करता है। फिशर ने दिखाया कि यह पॉलीजेनिक तंत्र प्रत्येक लोकस पर मेंडेलियन पृथक्करण के साथ पूरी तरह से सुसंगत है। बीमारी के लिए, एक देयता-सीमा निर्धारण जोखिम के एक अंतर्निहित निरंतर वितरण को मानता है, जिसमें देयता एक सीमा को पार करने के बाद बीमारी प्रकट होती है। आनुवंशिक भिन्नता के लिए जिम्मेदार फेनोटाइपिक भिन्नता का अनुपात आनुवंशिकता द्वारा संक्षेपित किया जाता है, लेकिन यह एक जनसंख्या पैरामीटर है जो अध्ययन की गई जनसंख्या की एलील आवृत्तियों और वातावरण पर निर्भर करता है और किसी भी व्यक्ति के भीतर कारण को विभाजित नहीं करता है। जीनोम-व्यापी एसोसिएशन अध्ययनों ने छोटे प्रभाव वाले कई सामान्य वेरिएंट की पहचान की है, फिर भी अधिकांश लक्षणों के लिए ये परिवार-आधारित आनुवंशिकता अनुमान का केवल एक हिस्सा समझाते हैं, इस अंतर को 'गुम आनुवंशिकता' कहा जाता है।
Clinical relevance
जटिल वंशागति को समझना यह बताता है कि आनुवंशिकी मधुमेह, कोरोनरी रोग और कई मनोरोग स्थितियों जैसे सामान्य विकारों की व्याख्या कैसे करती है, और पारिवारिक इतिहास तथा उभरते पॉलीजेनिक स्कोर की अवधारणा कैसे की जाती है। इसे यहां आनुवंशिक साक्ष्य और तर्क का मूल्यांकन करने के लिए पृष्ठभूमि के रूप में प्रस्तुत किया गया है, यह वर्णन करते हुए कि जनसंख्या स्तर पर जोखिम का अध्ययन कैसे किया जाता है, न कि व्यक्तिगत निदान, पूर्वानुमान या उपचार के आधार के रूप में।
Epidemiology
अधिकांश सामान्य पुरानी बीमारियाँ और अधिकांश सामान्य शारीरिक और शारीरिक भिन्नताएँ मेंडेलियन पैटर्न के बजाय जटिल पैटर्न का पालन करती हैं, यही कारण है कि जटिल वंशागति जनसंख्या स्वास्थ्य के आनुवंशिकी के लिए केंद्रीय है। रिश्तेदारों में पुनरावृत्ति जोखिम, जुड़वां अनुरूपता, और परिवारों में एकत्रीकरण शास्त्रीय अवलोकन हैं जो बहुघटकीय मॉडलों को प्रेरित करते हैं।
History
यह क्षेत्र बीसवीं सदी की शुरुआत में मेंडेलिज्म और निरंतर भिन्नता के बायोमेट्रिक अध्ययन के सामंजस्य से विकसित हुआ। फिशर के 1918 के पेपर ने गणितीय संश्लेषण प्रदान किया, और मध्य-शताब्दी के मात्रात्मक आनुवंशिकीविदों जैसे फाल्कनर ने आनुवंशिकता और देयता-सीमा मॉडल को औपचारिक रूप दिया। 2000 के दशक की शुरुआत से जीनोमिक्स युग, सघन जीनोटाइपिंग और जीनोम-व्यापी एसोसिएशन अध्ययन लेकर आया, जिसने आनुवंशिकता के अनुमान को तेज किया और यह पहचान भी की कि इसका अधिकांश हिस्सा अस्पष्ट रहा, और ओमनिजेनिक मॉडल जैसे नए वास्तुशिल्प विचारों को प्रेरित किया।
Debates
- जटिल लक्षणों की 'गुम आनुवंशिकता' को क्या समझाता है?
- पारिवारिक अध्ययनों से कई लक्षणों के लिए उच्च आनुवंशिकता का पता चलता है, फिर भी पहचाने गए सामान्य वेरिएंट केवल एक अंश को समझाते हैं; प्रस्तावित स्पष्टीकरणों में बहुत छोटे प्रभाव वाले कई अनपेक्षित वेरिएंट, दुर्लभ वेरिएंट, संरचनात्मक भिन्नता, जीन-जीन और जीन-पर्यावरण परस्पर क्रिया, और परिवार-आधारित आनुवंशिकता का अत्यधिक अनुमान शामिल हैं।
Key figures
- Ronald A. Fisher
- Sewall Wright
- Douglas Falconer
- Peter Visscher
- Jonathan Pritchard
Related topics
Seminal works
- fisher-1918
- visscher-2008
- manolio-2009
- boyle-2017
Frequently asked questions
- जटिल वंशागति मेंडेलियन वंशागति से कैसे भिन्न है?
- मेंडेलियन वंशागति में एक एकल जीन शामिल होता है जो पहचानने योग्य पृथक्करण पैटर्न और असतत फेनोटाइप उत्पन्न करता है, जबकि जटिल वंशागति में कई जीन और पर्यावरणीय कारक एक साथ कार्य करते हैं, जिससे सरल अनुपातों के बिना निरंतर भिन्नता या श्रेणीबद्ध बीमारी का जोखिम उत्पन्न होता है।
- क्या उच्च आनुवंशिकता का मतलब है कि एक लक्षण अपरिवर्तनीय है?
- नहीं। आनुवंशिकता एक विशिष्ट जनसंख्या और वातावरण में भिन्नता के उस हिस्से का वर्णन करती है जो आनुवंशिक अंतरों को ट्रैक करता है; यह किसी व्यक्ति में लक्षण को ठीक नहीं करता है और यदि वातावरण बदलता है तो यह बदल सकता है।