Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

В генетике , underdominance (далее в некоторых текстах , как « отрицательное сверхдоминирование » [1] ) является противоположностью сверхдоминирования . Это отбор против гетерозиготы , вызывающий разрушительный отбор [2] и дивергентные генотипы . Недостаточное доминирование существует в ситуациях, когда гетерозиготный генотип уступает по пригодности либо доминантному, либо рецессивному гомозиготному генотипу. По сравнению с примерами сверхдоминирования в реальных популяциях, недостаточное доминирование считается более нестабильным [3] [4] и может привести кфиксация любого аллеля. [1] [5] [6]

Пример стабильного недостаточного доминирования может иметь место у индивидов, гетерозиготных по полиморфизму, что сделало бы их более подходящими для одной из двух ниш . [7] Рассмотрим ситуацию , в которой популяция является полностью гомозиготной для «A» аллель, позволяя использовать определенный ресурс. В конце концов, в популяцию может быть введен полиморфный аллель «а», в результате чего человек сможет использовать другой ресурс. Это привело бы к гомозиготному вторжению "аа" в популяцию из-за несуществующей конкуренции за неиспользованный ресурс. Частота «аа» особей будет увеличиваться до тех пор, пока изобилие «а» ресурса не начнет снижаться. В конце концов, генотипы «AA» и «aa» достигнут равновесия друг с другом, при этом гетерозиготные индивидуумы «Aa» потенциально будут испытывать пониженную приспособленность по сравнению с теми индивидуумами, которые являются гомозиготными для использования любого ресурса.Этот пример недостаточного доминирования является стабильным, потому что любой сдвиг в равновесии приведет к отбору по редкому аллелю из-за увеличения изобилия ресурсов. Этот компенсаторный отбор в конечном итоге вернет диморфную систему в подчинение.равновесие . [7]

Заболеваемость в популяциях бабочек [ править ]

Пример стабильного недостаточного доминирования можно найти у африканского вида бабочек Pseudacraea eurytus , который использует бейтсовскую мимикрию, чтобы избежать хищничества . Этот вид обладает двумя аллелями, каждый из которых имеет внешний вид, похожий на внешний вид других местных видов бабочек, токсичных для своего хищника. Люди, гетерозиготные по этому признаку, кажутся промежуточными по внешнему виду и, таким образом, испытывают повышенную хищничество и пониженную общую приспособленность. [8]

Используется в борьбе с вредителями [ править ]

Модели стабильного недостаточного доминирования показали потенциал в стимулировании внедрения устойчивых генов в популяции вредителей, которые ответственны за распространение инфекционных заболеваний, таких как малярия и лихорадка денге . [9] Сам по себе рефрактерный ген не будет иметь более высокую приспособленность, чем нативные гены, но искусственно созданное недостаточное доминирование может оказаться эффективным в качестве механизма распространения такого гена. В этой модели две генетические конструкции вводятся в две негомологичные хромосомы.. Каждая конструкция смертельна, когда выражается индивидуально, но может подавляться другой конструкцией. Таким образом, отбираются индивидуумы только с одним из двух сконструированных генов (гетерозиготы), но гомозиготы с обоими конструкциями или без них генетически здоровы. Анализ этой модели с использованием простой популяционной генетики показывает, что успешное распространение рефрактерных генов с использованием этого искусственно созданного недостаточного доминирования возможно при относительно небольшом выпуске сконструированного генотипа в популяцию. [9]

Аналогичная система манипулирования популяциями вредителей была достигнута в популяции Drosophila melanogaster с помощью системы « нокдаун / спасение». [10] Генетическая конструкция в этой системе использует нокдаун dsRNAi C-реактивного белка RpL14, а также спасательный элемент (полная копия гена RpL14 дикого типа ). Лица, гетерозиготные по этой конструкции, испытывают пониженную приспособленность из-за ограниченного восстановления гена RpL14, что приводит к снижению женской фертильности и задержке развития, наряду с различными другими мутациями, которые в конечном итоге снижают приспособленность на 70-80%. [10] Эта система недостаточного доминирования позволила манипулировать популяцией и окончательно зафиксировать сконструированный генотип и имеет потенциальное применение в ряде условий, включая сельское хозяйство и сокращение различных болезней, переносимых вредителями.

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Дулиттл, Дональд (1987). Популяционная генетика - основные принципы . Германия: Springer-Verlag. С. 69–72. ISBN 978-3540173267.
  2. ^ Гиллеспи, Джон (2010). Популяционная генетика: краткое руководство . Мэриленд: JHU Press. С. 68–69. ISBN 978-0801880094.
  3. ^ Пирс, Бенджамин (2008). Генетика: концептуальный подход . Нью-Йорк: Макмиллан. С. 699–700. ISBN 978-0716779285.
  4. ^ Ньюберри, Митчелл; Маккэндлиш, Дэвид; Плоткин, Джошуа Б. (2016-03-16). «Ассортативное спаривание может препятствовать или облегчить фиксацию недодоминантных аллелей». bioRxiv 10.1101 / 042192 . 
  5. ^ Альтрок, Филипп М .; Траулсен, Арне; Рид, Флойд А. (2011-11-03). «Свойства устойчивости недостаточного доминирования в конечных разделенных популяциях» . PLOS Вычислительная биология . 7 (11): e1002260. Bibcode : 2011PLSCB ... 7E2260A . DOI : 10.1371 / journal.pcbi.1002260 . ISSN 1553-734X . PMC 3207953 . PMID 22072956 .   
  6. ^ Láruson, Áki J .; Рид, Флойд А. (07.09.2015). «Стабильность андодоминантных генетических полиморфизмов в популяционных сетях». arXiv : 1509.02205 [ q-bio.PE ].
  7. ^ a b Уилсон, Дэвид; Турелли, Майкл (1986). «Стабильное недостаточное доминирование и эволюционное вторжение в пустые ниши». Американский натуралист . 127 (6): 835–850. DOI : 10.1086 / 284528 . JSTOR 2461418 . 
  8. ^ Брауэр, Фред; Крибс, Кристофер (2015). Динамические системы для биологического моделирования: Введение . CRC Press. п. 399.
  9. ^ а б Магори, Кристиан; Гулд, Фред (2006). «Генно-инженерная недостаточность для манипулирования популяциями вредителей: детерминированная модель» . Генетика . 172 (4): 2613–2620. DOI : 10.1534 / genetics.105.051789 . PMC 1456375 . PMID 16415364 .  
  10. ^ a b Ривз, Р. Гай; Брык, Ярослав; Альтрок, Филипп; Дентон, Джай; Рид, Флойд (2014). «Первые шаги к недостаточной генетической трансформации популяций насекомых» . PLOS One . 9 (5): e97557. Bibcode : 2014PLoSO ... 997557R . DOI : 10.1371 / journal.pone.0097557 . PMC 4028297 . PMID 24844466 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Недостаточное доминирование - ResearchGate
  • Биологический проект
  • Популяционная генетика
  • Стабильность равновесия и средняя приспособленность населения
  • Хромосомные инверсии, локальные адаптации и видообразование
  • Хромосомные перестройки вызывают недостаточную стерильность пыльцы