14. Может ли один ген влиять одновременно на несколько признаков организма?

Обусловленность признака многими генами - полигенность признака - тесно связана с плейотропным (множественным) действием гена. Так, у дрозофилы фактор, обусловливающий белую окраску глаз, вызывает снижение плодовитости, уменьшает продолжительность жизни и т. д.

У человека синдром Марфана (длинное и худое тело, смещение хрусталика глаза, врожденный порок сердца) зависит от действия одного гена. Для другого синдрома, обусловленного также одним геном, характерна ломкость костей в молодом возрасте, голубая склера, ранняя глухота и т. д.

Примером плейотропизма может служить также ген серповидно-клеточной анемии, широко распространенный среди жителей Средиземноморья. Этот ген кодирует β-цепь молекулы гемоглобина и от нормальной аллели отличается заменой всего лишь одного триплета, значит, в мутантном белке изменена только одна аминокислота. На клеточном уровне это приводит к тому, что эритроциты гомозигот по мутантному гену приобретают форму серпа и не способны выполнять свою основную функцию по транспорту кислорода из легких в ткани.

Кроме этого, в организме наблюдаются и другие нарушения: увеличение селезенки, поражения кожи, сердца. У гетерозигот по данному гену наблюдается склонность к слипанию эритроцитов. Слипаясь, они закупоривают кровеносные сосуды, вызывая нарушение функций многих органов. Другими словами, наблюдается иерархия причин множественного эффекта этого гена: измененный мутантный ген, определяемый им ненормальный гемоглобин, обусловленная гемоглобином серповидность эритроцитов, слипание и разрушение эритроцитов, которые вызывают органические дефекты и анемию.

Любой организм представляет собой сложную систему, в которой различные процессы находятся во взаимосвязи, и нарушение даже одного из них может привести к серьезным нарушениям в обмене веществ и изменению многих морфолого-физиологических характеристик. Причем один и тот же ген может оказывать различное влияние на проявление признаков: усиливать (гены-модификаторы) или ослаблять (гены-ингибиторы) действие основного гена, отвечающего за данный признак. Влияние гена на свойства и признаки тем большее, чем раньше проявляется его активность в период эмбрионального развития организма.