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當基因型與表現型不一致:外顯率、表現度、多效性

基因型並非命運。有些人攜帶致病對偶基因卻從不表現;有些人表現輕微或嚴重;而單個基因可以波及許多性狀。外顯率、表現度和多效性解釋了這中間的複雜地帶。

外顯率:基因究竟是否表現?

一個乾淨的旁氏方格能預測基因型,但可見的表現型並不總是隨之而來。外顯率在一個群體中提出一個是/否的問題:在所有攜帶某特定基因型的人中,實際表現出該性狀的比例是多少?如果100個攜帶體染色體顯性對偶基因的人中只有80個發病,則稱該對偶基因具有80%的外顯率——它是*不完全外顯的*。

表現度:表現得有多強?

外顯率是是或否,而表現度則是一個旋鈕。在*確實*表現出某性狀的人中,表現度衡量它表現得有多*嚴重*或多*多變*。兩位擁有完全相同基因型的親屬,其經歷可能天差地別——一個幾乎不受影響,另一個則明顯受累。可變表現度很常見,它往往反映了修飾基因、發育過程中的偶然性以及基因與環境的相互作用

Same allele, two different questions:

  PENETRANCE  = of all carriers, what % show ANYTHING?
                (yes / no, counted across the group)

  EXPRESSIVITY = among those who DO show it,
                 HOW MUCH / how severely? (a range)

Example (autosomal dominant, 100 people carry the allele):
  - 90 show some sign        -> penetrance = 90%
  - of those 90: a few mild, many moderate, some severe
                              -> variable expressivity
外顯率統計誰表現出該性狀;表現度衡量在那些表現者中表現得有多強。

多效性:一個基因,多重漣漪

多效性把通常的問題反過來:不是許多基因塑造一個性狀,而是*單個*基因影響*許多*看似無關的性狀。一個清晰的例子是鐮刀型紅血球疾病,血紅蛋白基因的一處改變重塑了紅血球,然後向外波及——疼痛危象、貧血、器官影響,甚至對瘧疾的某種抵抗力,都源於同一個對偶基因。多效性提醒我們,一個基因的產物可能同時被用於許多地方,因此一個變體的後果遠超其「主要」效應。