Pleiotropism – definition inom genetik: när en gen påverkar flera egenskaper

Lär dig vad pleiotropism är inom genetik — hur en enda gen påverkar flera egenskaper, bakomliggande mekanismer, exempel och betydelse för utveckling och sjukdom.

Författare: Leandro Alegsa

19-02-2026 21:23

Pleiotropism är ett centralt begrepp inom utvecklingsgenetik. Vid pleiotropism påverkar en enskild gen ett antal fenotypiska egenskaper i samma organism.

Dessa pleiotropa effekter verkar ofta inte ha något samband med varandra. Den vanliga bakomliggande mekanismen är att samma gen aktiveras i flera olika vävnader och ger till synes olika effekter. Av detta följer att fenomenet måste vara extremt vanligt, eftersom de flesta gener har effekter i mer än en vävnad.

Termen kan jämföras med pleiomorfism, där en genetiskt enhetlig grupp organismer uppvisar varierande fenotyper.

Orsaker och mekanismer

Pleiotropi kan uppstå på flera olika sätt:

Genuttryck i flera vävnader: En gen kan vara aktiv i olika organ och där ha skilda funktioner, till exempel en transkriptionsfaktor som styr flera olika målgener i olika celltyper.
Signalvägar och kaskadeffekter: En genprodukt kan ingå i en signalväg där förändringar påverkar flera följdegenskaper.
Alternative splitsningar eller isoformer: Samma gen kan ge upphov till flera proteinvarianter som fungerar olika beroende på vävnad.
Metaboliska enzymer: Mutationer i ett enzym kan påverka flera områden där dess produkt eller substrat används.

Dessa mekanismer gör att en enda mutation ibland ger en komplex blandning av symtom som vid första anblick inte verkar höra ihop.

Exempel

Några välkända exempel på pleiotropi:

Sicklecellanemi (mutation i globingenen): Skyddar heterozygota individer delvis mot malaria samtidigt som homozygota får blodsjukdomen sicklecellanemi.
Marfans syndrom (FBN1): Mutationer i fibrillin‑1 påverkar skelett, ögon (linsluxation) och hjärt‑kärlsystemet (aortaruptur).
Fenylketonuri (PAH): Brist på enzymet fenylalaninhydroxylas leder till intellektuell funktionsnedsättning, men kan också ge påverkan på pigmentering och andra metabola effekter om obehandlad.
CFTR‑mutationer vid cystisk fibros: Påverkar lungor, pankreas och manlig fertilitet, eftersom samma genprodukt finns i flera vävnader med olika roller.

Evolutionsbiologiska konsekvenser

Pleiotropi har viktiga konsekvenser för evolutionen. En mutation som förbättrar en egenskap kan samtidigt försämra en annan — så kallad antagonistisk pleiotropi — vilket skapar evolutionära kompromisser. Pleiotropi kan också göra att vissa genvarianter bevaras i populationer trots att de har negativa effekter i vissa sammanhang, eftersom de samtidigt ger fördelar i andra.

Betydelse inom medicin och forskning

Inom sjukvård och läkemedelsutveckling är pleiotropi central för att förstå symptomkomplex, förutsäga biverkningar och välja målinriktade terapier. Många läkemedel påverkar proteiner som har flera funktioner i kroppen — detta kan ge både önskade effekter och oönskade sidoeffekter. I genetisk forskning innebär pleiotropi att en genvariant som associeras med en sjukdom i studier (t.ex. GWAS) ofta kan kopplas till flera skilda fenotyper.

Hur man studerar pleiotropi

Metoder för att identifiera och förstå pleiotropi inkluderar:

Tvär‑fenotypiska genetiska associationstudier (t.ex. multi‑trait GWAS).
Genuttrycksatlaskartor som visar var och när gener är aktiva.
Funktionella studier med knockouts eller gene editing (t.ex. CRISPR) i celler och modellorganismer.
Villkorliga och vävnadsspecifika mutationer för att skilja direkt från indirekta effekter.

Skillnad mot pleiomorfism

Det är viktigt att skilja pleiotropi från pleiomorfism. Pleiotropi innebär att en enda gen påverkar flera olika egenskaper hos en organism. Pleiomorfism däremot beskriver variation i fenotyp inom en genetiskt homogen grupp — alltså flera olika utseenden eller uttryck av samma genotype, ofta beroende på miljö, utvecklingsstörningar eller andra icke‑genetiska faktorer.

Sammanfattningsvis är pleiotropi mycket vanligt och har stor betydelse både för grundläggande biologisk förståelse och för tillämpningar inom medicin och evolutionär biologi. Eftersom många gener verkar i flera vävnader är pleiotropa effekter en naturlig del av hur genetik påverkar organismer.

Evolutionära konsekvenser

Pleiotropi har betydelse för evolutionsteorin. Det har ofta hävdats att vissa ärftliga egenskaper hos djur inte är en produkt av anpassning genom naturligt urval. En stor del av detta kan förklaras av pleiotropism. Ett starkt urval för en eller två aspekter av genernas funktion kommer automatiskt att medföra vissa andra pleiotropiska egenskaper. Dessa andra egenskaper kan, även om de ärvs, vara neutrala eller t.o.m. något skadliga i fråga om urvalet.

Antagonistisk pleiotropi innebär att uttrycket av en gen resulterar i flera konkurrerande effekter, varav vissa är fördelaktiga och andra skadliga för organismen. Tre situationer är möjliga:

1. Samtidigt kan en gen ge upphov till skadliga egenskaper som uppvägs av de positiva egenskapernas överlevnadsvärde.

2. En gen kan öka konditionen i den yngre, fertila organismen, men bidra till minskad kondition senare i livet. Det reproduktiva bidraget i de yngre skedena av livet säkerställer spridningen av en sådan gen.

3. En gen kan öka förmågan i vissa livsmiljöer, men inte i andra. Dess överlevnad i populationen är då balanserad. Ett exempel är en bakteriegen som ökar glukosanvändningen på bekostnad av förmågan att använda andra energikällor (t.ex. laktos). Detta har positiva effekter när det finns gott om glukos, men kan vara dödligt om laktos är den enda tillgängliga födokällan.

Sök