Pleiotropisme
Pleiotropisme er et centralt begreb inden for udviklingsgenetik. Ved pleiotropisme påvirker et enkelt gen en række fænotypiske træk i den samme organisme.
Disse pleiotrope virkninger synes ofte ikke at være relateret til hinanden. Den sædvanlige underliggende mekanisme er, at det samme gen aktiveres i flere forskellige væv, hvilket tilsyneladende giver forskellige virkninger. Det følger heraf, at fænomenet må være meget almindeligt, da de fleste gener har virkninger i mere end ét væv.
Udtrykket kan sammenlignes med plejomorfi, hvor en genetisk ensartet gruppe af organismer viser variable fænotyper.
Evolutionære konsekvenser
Pleiotropi har betydning for evolutionsteorien. Det er ofte blevet hævdet, at visse arvelige træk hos dyr ikke er et produkt af tilpasning ved naturlig udvælgelse. En stor del af dette kan forklares ved pleiotropisme. En stærk selektion for et eller to aspekter af genernes funktion vil automatisk medføre andre pleiotropiske træk. Disse andre træk kan, selv om de er nedarvede, være neutrale eller endog lidt skadelige for udvælgelsen.
Antagonistisk pleiotropi henviser til ekspression af et gen, der resulterer i flere konkurrerende virkninger, hvoraf nogle er gavnlige, mens andre er skadelige for organismen. Der er tre mulige situationer:
1. Samtidig kan et gen forårsage skadelige egenskaber, som opvejes af de positive egenskabers overlevelsesværdi.
2. Et gen kan øge fitness i den yngre, fertile organisme, men bidrage til nedsat fitness senere i livet. Det reproduktive bidrag i de yngre stadier af livet vil sikre spredningen af et sådant gen.
3. Et gen kan øge fitness i nogle levesteder, men ikke i andre. Dets overlevelse i populationen er i så fald afbalanceret. Et eksempel er et bakteriegen, der øger glukoseudnyttelsen på bekostning af evnen til at udnytte andre energikilder (f.eks. laktose). Dette har positive virkninger, når der er rigeligt med glukose, men kan være dødeligt, hvis laktose er den eneste tilgængelige fødekilde.
