Genetická variabilita - Genetic variability

Genetická variabilita je buď přítomnost, nebo generování genetických rozdílů. Je definována jako „formace jedinců lišících se genotypem nebo přítomnost genotypicky odlišných jedinců, na rozdíl od environmentálně vyvolaných rozdílů, které zpravidla způsobují pouze dočasné, 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 organismech se dva homologní chromozomy navzájem kříží a vyměňují si genetický materiál. Chromozomy se poté rozdělí a jsou připraveny přispět k tvorbě potomků. Rekombinace je náhodná a řídí se vlastní sadou genů. Být ovládán geny znamená, že rekombinace má proměnlivou frekvenci.
  • Imigrace , emigrace a translokace - každé z nich je pohyb jednotlivce do populace nebo z ní. Když jedinec přijde z dříve geneticky izolované populace do nové, zvýší to genetickou variabilitu další generace, pokud se bude množit.
  • Polyploidie - mít více než dva homologní chromozomy umožňuje ještě větší rekombinaci během meiózy, což umožňuje ještě větší genetickou variabilitu u jednoho potomka.
  • Difúzní centromery - u nepohlavních organismů, kde je potomstvo přesnou genetickou kopií rodiče, existují omezené zdroje genetické variability. Jedna věc, která však zvýšila variabilitu, je rozptýlení místo lokalizovaných centromer . Difúze umožňuje chromatidům rozdělit se mnoha různými způsoby, což umožňuje fragmentaci chromozomů a polyploidii, což vytváří větší variabilitu.
  • Genetické mutace - přispívají ke genetické variabilitě v populaci a mohou mít pozitivní, negativní nebo neutrální účinky na kondici. Tuto variabilitu lze snadno šířit v celé populaci přirozeným výběrem, pokud mutace zvyšuje kondici postiženého jedince a její účinky budou minimalizovány / skryty, pokud bude mutace škodlivá. Čím menší je populace a její genetická variabilita, tím je pravděpodobnější, že se objeví recesivní / skryté škodlivé mutace způsobující genetický drift .
Poškození DNA je u lidí velmi časté a vyskytuje se v průměru více než 60 000krát denně na buňku u lidí v důsledku metabolických nebo hydrolytických procesů, které jsou shrnuty v poškození DNA (přirozeně se vyskytující) . Většina poškození DNA je přesně opravena různými mechanismy opravy DNA . Některá poškození DNA však zůstávají a vedou k mutacím.
Ukazuje se, že většina spontánně vznikajících mutací je výsledkem replikace náchylné k chybám (syntéza trans-lézí) kolem poškození DNA v řetězci templátu. Například v kvasnicích je více než 60% spontánních substitucí a delecí párů jednoduchých bází pravděpodobně způsobeno syntézou translesionů . Dalším významným zdrojem mutace je nepřesný proces opravy DNA, nehomologní spojování konců, který se často používá při opravách zlomů dvouřetězcových DNA. (Viz také Mutace .) Zdá se tedy, že poškození DNA je základní příčinou většiny spontánních mutací, a to buď kvůli chybně náchylné replikaci minulých škod, nebo kvůli opravám škod náchylných k chybám.

Faktory, které snižují genetickou variabilitu

Existuje mnoho zdrojů, které snižují genetickou variabilitu populace:

  • Ztráta stanoviště, včetně:
    • Fragmentace stanoviště produkuje diskontinuitu v stanovišti organismu, takže křížení je omezené. Fragmentace může být způsobena mnoha faktory, včetně geologických procesů nebo událostí způsobených člověkem. Fragmentace může dále umožnit genetický drift ke snížení místní genetické rozmanitosti.
    • Změna klimatu je drastická a trvalá změna ve vzorcích počasí. Vytlačením druhů z jejich základního výklenku může změna klimatu snížit velikost populace a následně snížit genetickou variabilitu.
  • Zakladatel účinek , který nastane, když populace je založen několika jedinců.

Viz také

Reference