Генетическая изменчивость - Genetic variability

Генетическая изменчивость является либо наличием, либо возникновением генетических различий. Оно определяется как "образование особей, различающихся по генотип, или наличие генотипически разных особей, в отличие от различий, вызванных средой, которые, как правило, вызывают только временные, ненаследственные изменения фенотип ".[1] Генетическая изменчивость в Население важно для биоразнообразие.[2]

Причины

Есть много источников генетической изменчивости в популяции:

  • Гомологичная рекомбинация является значительным источником изменчивости. В течение мейоз в половых организмах два гомологичные хромосомы пересекаются друг с другом и обмениваются генетическим материалом. Затем хромосомы разделяются и готовы внести свой вклад в формирование потомства. Рекомбинация случайна[нужна цитата ] и управляется собственным набором генов. Под контролем генов подразумевается, что рекомбинация может быть переменной по частоте.
  • Иммиграция, эмиграция, и перемещение - каждый из них - это перемещение человека в популяцию или из нее. Когда особь переходит из ранее генетически изолированной популяции в новую, это увеличивает генетическую изменчивость следующего поколения, если оно воспроизводится.[3]
  • Полиплоидия - наличие более двух гомологичных хромосом позволяет проводить еще большую рекомбинацию во время мейоза, обеспечивая еще большую генетическую изменчивость у потомства.
  • Диффузные центромеры - в бесполый У организмов, у которых потомство является точной генетической копией родителя, существуют ограниченные источники генетической изменчивости. Однако одна вещь, которая увеличила изменчивость, - это распространение, а не локализация центромеры. Распространение позволяет хроматиды расщепляться множеством разных способов, позволяя фрагментацию хромосом и полиплоидию, создавая большую вариабельность.[4]
  • Генетический мутации - вносят вклад в генетическую изменчивость в популяции и могут иметь положительное, отрицательное или нейтральное влияние на приспособленность.[5] Эта изменчивость может легко распространяться по популяции посредством естественный отбор если мутация увеличивает физическую форму пострадавшего человека, и ее эффекты будут минимизированы / скрыты, если мутация является вредоносной. Однако чем меньше популяция и ее генетическая изменчивость, тем больше вероятность того, что рецессивные / скрытые вредные мутации обнаружатся, вызывая генетический дрейф.[5]
Повреждения ДНК очень часты, в среднем более 60000 раз в день на клетку у людей из-за метаболический или гидролитический процессы, кратко изложенные в Повреждение ДНК (естественное). Большинство повреждений ДНК точно восстанавливаются различными Ремонт ДНК механизмы. Однако некоторые повреждения ДНК остаются и вызывают мутации.
Похоже, что большинство спонтанно возникающих мутаций являются результатом склонной к ошибкам репликации (транс-поврежденный синтез) после повреждения ДНК в цепи матрицы. Например, в дрожжах более 60% спонтанных замен и делеций одной пары оснований, вероятно, вызваны транслезионный синтез.[6] Другой важный источник мутации - это неточный процесс репарации ДНК, негомологичное соединение концов, которое часто используется при репарации двухцепочечных разрывов ДНК.[7] (Также см Мутация.) Таким образом, кажется, что повреждения ДНК являются основной причиной большинства спонтанных мутаций либо из-за подверженной ошибкам репликации прошлых повреждений, либо из-за склонного к ошибкам восстановления повреждений.

Факторы, снижающие генетическую изменчивость

Есть много источников, снижающих генетическую изменчивость в популяции:

  • Утрата среды обитания, в том числе:
    • Фрагментация среды обитания приводит к прерывистости в среде обитания организма, так что межпородное скрещивание ограничено. Фрагментация может быть вызвана множеством факторов, включая геологические процессы или антропогенные события. Фрагментация может дополнительно позволить генетический дрейф для снижения местного генетического разнообразия.
    • Изменение климата резкое и стойкое изменение погодных условий. Изгоняя виды из их фундаментальная ниша изменение климата может снизить размер популяции и, как следствие, снизить генетическую изменчивость.
  • В эффект основателя, что происходит, когда популяция создается несколькими особями.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Rieger, R .; Michaelis, A .; Грин, М. (1968), Словарь генетики и цитогенетики: классическая и молекулярная, Нью-Йорк: Springer-Verlag, ISBN  9780387076683CS1 maint: использует параметр авторов (ссылка на сайт)
  2. ^ Соуза, П., Фроуф, Э., Харрис, Д.Дж., Алвес, П.С. И Мейден, А., ван дер. 2011. Генетическое разнообразие Магриба. Готтентота (Scorpiones: Buthidae) скорпионы на основе CO1: новый взгляд на филогению и распространение рода. Африканские беспозвоночные 52 (1).«Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2011-10-04. Получено 2011-05-03.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (ссылка на сайт)
  3. ^ Эрих, Дороти; Пер Эрик Йорде (2005). «Высокая генетическая изменчивость, несмотря на высокоамплитудные популяционные циклы у леммингов». Журнал маммологии. 86 (2): 380–385. Дои:10.1644 / BER-126.1.
  4. ^ Линхарт, Ян; Джанет Геринг (2003). "Генетическая изменчивость и ее экологические последствия в клональных растениях Carex scopulurum Holm. В тундре Колорадо". Исследования Арктики, Антарктики и Альп. 35 (4): 429–433. Дои:10.1657 / 1523-0430 (2003) 035 [0429: GVAIEI] 2.0.CO; 2. ISSN  1523-0430.
  5. ^ а б Уиллс, Кристофер (1980). Генетическая изменчивость. Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета.
  6. ^ Кунц Б.А., Рамачандран К., Фонаркс Э.Дж. (апрель 1998 г.). «Анализ последовательности ДНК спонтанного мутагенеза в Saccharomyces cerevisiae». Генетика. 148 (4): 1491–505. ЧВК  1460101. PMID  9560369.
  7. ^ Huertas P (январь 2010 г.). «Резекция ДНК у эукариот: решаем, как исправить разрыв». Nat. Struct. Мол. Биол. 17 (1): 11–6. Дои:10.1038 / nsmb.1710. ЧВК  2850169. PMID  20051983.