Genetická variabilita

Genetická variabilita je buď přítomnost nebo generování genetických rozdílů. Je definována jako „formace jedinců odlišného genotypu nebo přítomnost genotypicky odlišných jedinců, na rozdíl od rozdílů vyvolaných prostředím, které zpravidla způsobují pouze dočasné a nedědičné změny fenotypu  “. Genetická variabilita populace je důležitá pro biologickou rozmanitost .

Příčiny

V populaci existuje mnoho zdrojů genetické variability:

• Homologní rekombinace je významným zdrojem variability. Během meiózy v pohlavních orgánech k sobě přecházejí dva homologní chromozomy a vyměňují si genetický materiál. Chromozomy se oddělují a jsou připraveny pomoci při tvorbě potomků. Rekombinace se provádí náhodně a je řízen vlastní sadou genů. Být ovládán geny znamená, že rekombinace má proměnlivou frekvenci.
• Imigrace je emigrace a přemístění - každý z těchto pohybů jsou odchozí a příchozí jednotlivé populace. Když jedinec pochází z dříve geneticky izolované populace a vstoupí do nové populace, zvýší genetickou rozmanitost další generace, pokud se bude množit.
• Polyploidie - více než dva homologní chromozómy, umožňuje větší rekombinaci během meiózy, což umožňuje další genetické rozmanitosti v potomstvu.
• Protože centromery difundují v asexuálních organismech, kde je potomstvo přesnou kopií rodiče, existují omezené zdroje genetické rozmanitosti. Jedna věc, která zvyšuje rozmanitost, je mít rozptýlené centromery namísto lokalizovaných centromer . Difúzní centromery umožňují chromatidům oddělit se několika způsoby, což umožňuje fragmentaci chromozomu a polyploidii, která vytváří větší rozmanitost.
• Mutace (genetika) přispět ke genetické variabilitě v populaci a může mít pozitivní, negativní nebo neutrální kondici. Tuto odrůdu lze snadno šířit populací přirozeným výběrem, pokud mutace zvyšuje kondici postiženého jedince a pokud budou její účinky zmírněny / skryty, pokud bude mutace škodlivá. Na druhou stranu, čím menší populace a její genetické variace, tím větší je šance, že se objeví škodlivé recesivní mutace způsobující genetický drift .

Poškození DNA je velmi časté a vyskytuje se v průměru více než 60 000krát za den na buňku u lidí v důsledku metabolických nebo hydrolytických procesů , shrnutých v (přirozeném) poškození DNA. Většina poškození DNA je opravena přesně různými mechanismy opravy DNA . Určité poškození DNA však zůstává a vede k mutacím.Ukazuje se, že většina spontánních mutací je výsledkem replikace náchylné k chybám (syntéza trans-lézí) po poškození DNA v řetězci templátu. Například v kvasinkách je více než 60% spontánních substitucí a delecí jednoho páru bází pravděpodobně způsobeno syntézou translézí. Dalším důležitým zdrojem mutace je nesprávný proces opravy DNA, spojení nehomologních konců, který se často používá k opravě dvouřetězcových zlomů v DNA. (Viz také Mutace ) Zdá se tedy, že poškození DNA je základní příčinou většiny spontánních mutací, buď v důsledku poškození před replikací náchylného k chybám, nebo v důsledku opravy poškození.

Faktory snižující genetickou variabilitu

Existuje mnoho zdrojů, které snižují genetickou variabilitu populace:

• Ztráta stanoviště, včetně:
  • Fragmentace stanoviště produkuje diskontinuitu v prostředí organismu, takže křížení je omezené. Fragmentace může být způsobena mnoha faktory, včetně geologických procesů nebo událostí způsobených člověkem. Fragmentace může dále umožnit genetický drift snížit místní genetickou rozmanitost.
  • Změna klimatu je drastická a trvalá změna ve vzorcích počasí. Vytlačením druhů z jejich základního výklenku může změna klimatu snížit velikost populace, a tím i genetické variace.
• Zakládajícím efekt , který nastane, když populace je založen několika jedinců.

Viz také

• Škálovatelnost
• Genetická rozmanitost
  • Personalizovaná medicína

Poznámky a odkazy

1. Rieger, R.; Michaelis, A .; Green, MM (1968), Glosář genetiky a cytogenetiky: Klasická a molekulární , New York: Springer-Verlag, ( ISBN  9780387076683 )
2. Sousa, P., Froufe, E., Harris, DJ, Alves, PC & Meijden, A., van der. 2011. Genetická rozmanitost štírů Maghrebian Hottentotta (Scorpiones: Buthidae) na základě CO1: nové poznatky o fylogenezi a distribuci rodu. Africkí bezobratlí 52 (1). "  Archivovaná kopie  " [ archiv4. října 2011] (zpřístupněno 3. května 2011 )
3. Ehrich, Dorothy a Per Erik Jorde, „  Vysoká genetická variabilita navzdory populačním cyklům s vysokou amplitudou v Lemmings,  “ Journal of Mammalogy , sv.  86, n O  22005, str.  380–385 ( DOI  10.1644 / BER-126.1 )
4. Linhart, Yan a Janet Gehring, „  Genetická variabilita a její ekologické důsledky pro Clonal Plant Carex scopulurum Holm. In Colorado Tundra  “, Arctic, Antarctic, and Alpine Research , sv.  35, n O  4,2003, str.  429–433 ( ISSN  1523-0430 , DOI  10.1657 / 1523-0430 (2003) 035 [0429: GVAIEI] 2.0.CO; 2 )
6. „  Analýza sekvenční DNA spontánní mutageneze u Saccharomyces cerevisiae  “, Genetics , sv.  148, n O  4,Dubna 1998, str.  1491–505 ( PMID  9560369 , PMCID  1460101 )
7. Huertas P, „  Resekce DNA u eukaryot: rozhodování o tom, jak opravit zlom,  “ Nat. Struct. Mol. Biol. , sv.  17, n o  1,ledna 2010, str.  11–6 ( PMID  20051983 , PMCID  2850169 , DOI  10.1038 / nsmb.1710 )