Pleiotropismus
Pleiotropismus je ústředním pojmem vývojové genetiky. V případě pleiotropismu ovlivňuje jeden gen řadu fenotypových znaků v jednom organismu.
Tyto pleiotropní účinky spolu často zdánlivě nesouvisejí. Obvyklý mechanismus spočívá v tom, že stejný gen je aktivován v několika různých tkáních a vyvolává zdánlivě odlišné účinky. Z toho vyplývá, že tento jev musí být velmi častý, protože většina genů bude mít účinky ve více než jedné tkáni.
Tento termín lze dát do kontrastu s pleiomorfismem, kdy geneticky jednotná skupina organismů vykazuje variabilní fenotypy.
Evoluční důsledky
Pleiotropie má význam pro evoluční teorii. Často se tvrdí, že některé dědičné vlastnosti živočichů nejsou výsledkem adaptace přírodním výběrem. Mnohé z toho lze vysvětlit pleiotropií. Silný výběr pro jeden nebo dva aspekty funkce genu s sebou automaticky přinese některé další pleiotropní znaky. Tyto další znaky, ačkoli jsou dědičné, mohou být z hlediska selekce neutrální nebo dokonce mírně škodlivé.
Antagonistická pleiotropie označuje expresi genu, která vede k více konkurenčním účinkům, z nichž některé jsou pro organismus prospěšné, ale jiné škodlivé. Jsou možné tři okolnosti:
1. Současně může gen způsobovat škodlivé znaky, které jsou vyváženy hodnotou pozitivních znaků pro přežití.
2. Gen může zvyšovat zdatnost mladého, plodného organismu, ale přispívat ke snížení zdatnosti v pozdějším věku. Příspěvek k reprodukci v mladších fázích života zajistí šíření takového genu.
3. Gen může zvyšovat fitness v některých biotopech, ale ne v jiných. Jeho přežívání v populaci je pak vyvážené. Příkladem je bakteriální gen, který zvyšuje využití glukózy na úkor schopnosti využívat jiné zdroje energie (např. laktózu). To má pozitivní účinky, pokud je glukózy dostatek, ale může být smrtelné, pokud je laktóza jediným dostupným zdrojem potravy.
