Was ist Pleitropie?
What is pleitropy?
Pleiotropy occurs when one gene influences two or more seemingly unrelated phenotypic traits. Such a gene that exhibits multiple phenotypic expression is called a pleiotropic gene. Mutation in a pleiotropic gene may have an effect on several traits simultaneously, due to the gene coding for a product used by a myriad of cells or different targets that have the same signaling function.

Pleiotropy can arise from several distinct but potentially overlapping mechanisms, such as gene pleiotropy, developmental pleiotropy, and selectional pleiotropy. Gene pleiotropy occurs when a gene product interacts with multiple other proteins or catalyzes multiple reactions. Developmental pleiotropy occurs when mutations have multiple effects on the resulting phenotype. Selectional pleiotropy occurs when the resulting phenotype has many effects on fitness (depending on factors such as age and gender).

An example of pleiotropy is phenylketonuria, an inherited disorder that affects the level of phenylalanine, an amino acid that can be obtained from food, in the human body. Phenylketonuria causes this amino acid to increase in amount in the body, which can be very dangerous. The disease is caused by a defect in a single gene on chromosome 12 that codes for enzyme phenylalanine hydroxylase, that affects multiple systems, such as the nervous and integumentary system.

Pleiotropic gene action can limit the rate of multivariate evolution when natural selection, sexual selection or artificial selection on one trait favors one allele, while selection on other traits favors a different allele. Some gene evolution is harmful to an organism. Genetic correlations and responses to selection most often exemplify pleiotropy.
Pleiotropie tritt auf, wenn ein Gen zwei oder mehr scheinbar unverbundene phänotypische Merkmale beeinflusst. Ein solches Gen, das eine mehrfache phänotypische Ausprägung aufweist, wird pleiotropes Gen genannt. Die Mutation eines pleiotropen Gens kann sich auf mehrere Merkmale gleichzeitig auswirken, weil das Gen für ein Produkt kodiert, das von einer Vielzahl von Zellen oder verschiedenen Targets verwendet wird, die die gleiche Signalfunktion haben.

Pleiotropie kann durch verschiedene, sich möglicherweise überschneidende Mechanismen entstehen, z. B. durch Genpleiotropie, Entwicklungspleiotropie und Selektionspleiotropie. Genpleiotropie tritt auf, wenn ein Genprodukt mit mehreren anderen Proteinen interagiert oder mehrere Reaktionen katalysiert. Entwicklungspleiotropie tritt auf, wenn Mutationen mehrere Auswirkungen auf den resultierenden Phänotyp haben. Selektive Pleiotropie tritt auf, wenn der resultierende Phänotyp viele Auswirkungen auf die Fitness hat (abhängig von Faktoren wie Alter und Geschlecht).

Ein Beispiel für Pleiotropie ist die Phenylketonurie, eine Erbkrankheit, die den Gehalt an Phenylalanin, einer Aminosäure, die aus der Nahrung gewonnen werden kann, im menschlichen Körper beeinflusst. Phenylketonurie führt dazu, dass die Menge dieser Aminosäure im Körper ansteigt, was sehr gefährlich sein kann. Die Krankheit wird durch einen Defekt in einem einzigen Gen auf Chromosom 12 verursacht, das für das Enzym Phenylalaninhydroxylase kodiert, das sich auf mehrere Systeme auswirkt, z. B. auf das Nerven- und das Darmsystem.

Pleiotrope Genwirkung kann die Rate der multivariaten Evolution begrenzen, wenn die natürliche, sexuelle oder künstliche Selektion auf ein Merkmal ein Allel begünstigt, während die Selektion auf andere Merkmale ein anderes Allel begünstigt. Ein Teil der Genevolution ist für einen Organismus schädlich. Genetische Korrelationen und Reaktionen auf Selektion sind die häufigsten Beispiele für Pleiotropie.
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