Pleiotropizmus
Plejotropizmus je ústredným pojmom vývojovej genetiky. Pri pleiotropizme jeden gén ovplyvňuje viacero fenotypových znakov v tom istom organizme.
Zdá sa, že tieto pleiotropné účinky spolu často nesúvisia. Zvyčajný základný mechanizmus spočíva v tom, že ten istý gén sa aktivuje v niekoľkých rôznych tkanivách, čo má zdanlivo odlišné účinky. Z toho vyplýva, že tento jav musí byť mimoriadne častý, pretože väčšina génov má účinky vo viac ako jednom tkanive.
Tento termín možno porovnať s pojmom pleiomorfizmus, pri ktorom geneticky jednotná skupina organizmov vykazuje variabilné fenotypy.
Evolučné dôsledky
Plejotropia má význam pre teóriu evolúcie. Často sa tvrdí, že niektoré dedičné vlastnosti živočíchov nie sú výsledkom adaptácie prírodného výberu. Mnohé z nich sa dajú vysvetliť pleiotropizmom. Silný výber pre jeden alebo dva aspekty funkcie génov automaticky prinesie niektoré ďalšie pleiotropné znaky. Tieto ďalšie znaky, hoci sú dedičné, môžu byť z hľadiska selekcie neutrálne alebo dokonca mierne škodlivé.
Antagonistická pleiotropia znamená, že expresia génu vedie k viacerým konkurenčným účinkom, z ktorých niektoré sú pre organizmus prospešné, ale iné škodlivé. Možné sú tri okolnosti:
1. Súčasne môže gén spôsobiť škodlivé znaky, ktoré sú vyvážené hodnotou prežitia pozitívnych znakov.
2. Gén môže zvyšovať zdatnosť mladého, plodného organizmu, ale prispievať k zníženiu zdatnosti v neskoršom veku. Reprodukčný príspevok v mladších štádiách života zabezpečí šírenie takéhoto génu.
3. Gén môže zvýšiť fitness v niektorých biotopoch, ale nie v iných. Jeho prežívanie v populácii je potom vyvážené. Príkladom je bakteriálny gén, ktorý zvyšuje využitie glukózy na úkor schopnosti využívať iné zdroje energie (napríklad laktózu). To má pozitívne účinky, keď je dostatok glukózy, ale môže byť smrteľné, ak je laktóza jediným dostupným zdrojom potravy.
