Сверхдоминирование
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( декабрь 2009 г. ) |
Сверхдоминирование — это явление в генетике, когда лежит за фенотип гетерозиготы пределами фенотипического диапазона обоих гомозиготных родителей. Сверхдоминирование также можно охарактеризовать как преимущество гетерозигот, регулируемое одним геномным локусом , при котором гетерозиготные особи имеют более высокую приспособленность , чем гомозиготные особи. Однако не все случаи преимущества гетерозигот считаются сверхдоминированием, поскольку они могут регулироваться несколькими участками генома. [1] Было высказано предположение, что сверхдоминирование является основной причиной гетерозиса (повышенной приспособленности гибридного потомства). [2] [3]
Примеры
[ редактировать ]Серповидноклеточная анемия
[ редактировать ]Примером чрезмерного доминирования у людей является серповидно- клеточная анемия . Это условие определяется одним полиморфизмом . Обладатели вредного аллеля имеют меньшую продолжительность жизни: гомозиготы редко достигают 50-летнего возраста. Однако этот аллель также обеспечивает некоторую устойчивость к малярии . Таким образом, в регионах, где малярия оказывает или оказывала сильное селективное давление, серповидно-клеточная анемия была выбрана из-за придаваемой ей частичной устойчивости к заболеванию. В то время как гомозиготы не будут иметь никакой защиты от малярии или иметь резкую склонность к серповидно-клеточной анемии, гетерозиготы имеют меньше физиологических эффектов и частичную устойчивость к малярии. [4]
Главный комплекс гистосовместимости лососевых
[ редактировать ]Гены главного комплекса гистосовместимости (MHC) демонстрируют обширные вариации, которые обычно объясняются представлением о том, что гетерозиготные люди идентифицируют более широкий диапазон пептидов, чем гомозиготные люди. В арктического гольца популяции в Финляндии рыбы, гетерозиготные по аллелям MHC, имели меньше цист, росли крупнее и имели больше шансов на выживание, что указывает на более высокую приспособленность гетерозигот. [5]
Gymnadenia rhellicani Цветовой полиморфизм
[ редактировать ]У Gymnadenia rhellicani пигментация цветков контролируется изменениями аминокислот 612 и 663 в GrMYB1, которые играют роль в выработке антоцианового пигмента. Красные цветы, гетерозиготные по аллелям черного и белого, сохраняют преимущество репродуктивной приспособленности перед белыми и черными сортами, предположительно потому, что они привлекают популяции как пчел, так и мух-опылителей. С момента появления аллеля белого частота красного фенотипа увеличивалась в диких популяциях во многих регионах Альп. [6]
Полярное превосходство
[ редактировать ]Полярное сверхдоминирование — это тип сверхдоминирования, при котором в потомстве синтезируется только отцовский или материнский аллель. Примером тому был знаменитый баран по кличке Солид Голд и его потомство. Этот баран был известен своим фенотипом callipyge (выраженные мускулистые черты и задние конечности), вызванным мутировавшим аллелем, но только 15% его потомков получили эти же черты. Потомство Solid Gold проявляло тот же фенотип каллипига только в том случае, если они унаследовали мутировавший аллель от Solid Gold и аллель дикого типа от своей матери, что привело бы к появлению C одинаковый /Н вместе с генотип. Потомство с такими генотипами, как: C одинаковый /С вместе с , Н одинаковый /Н вместе с и Н одинаковый /С вместе с не выражал фенотип callipyge. [7]
Модель Гиллеспи
[ редактировать ]Популяционный генетик Джон Х. Гиллеспи разработал следующую модель: [8]
| Генотип: | А 1 А 1 | А 1 А 2 | А 2 А 2 |
| Относительная пригодность: | 1 | 1-ч | 1-с |
Где h — эффект гетерозиготы, а s — эффект рецессивного аллеля.Таким образом, учитывая значение s (т. е.: 0<s<1), h может дать следующую информацию:
| ч=0 | А 1 доминантный, А 2 рецессивный |
| ч=1 | А 2 доминантный, А 1 рецессивный |
| 0<ч<1 | неполное доминирование |
| ч<0 | сверхдоминирование |
| ч>1 | Недоминирование |
Для случая серповидноклеточной анемии ситуация соответствует случаю h<0 в модели Гиллеспи.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Чарльзуорт, Дебора; Уиллис, Джон Х. (ноябрь 2009 г.). «Генетика инбредной депрессии» . Обзоры природы Генетика . 10 (11): 783–796. дои : 10.1038/nrg2664 . ISSN 1471-0056 . ПМИД 19834483 . S2CID 771357 .
- ^ Парсонс, Пенсильвания; Бодмер, В.Ф. (апрель 1961 г.). «Эволюция сверхдоминирования: естественный отбор и преимущество гетерозигот» . Природа . 190 (4770): 7–12. Бибкод : 1961Natur.190....7P . дои : 10.1038/190007a0 . ISSN 0028-0836 . ПМИД 13733020 . S2CID 4223238 .
- ^ Тимберлейк, WE (2013), «Гетеозис» , Энциклопедия генетики Бреннера , Elsevier, стр. 451–453, doi : 10.1016/b978-0-12-374984-0.00705-1 , ISBN 978-0-08-096156-9 , получено 4 ноября 2022 г.
- ^ Айду, Майкл; Терлоу, Дайан Дж; Колчак, Маргарет С; МакЭлрой, Питер Д.; тер Куиле, Фейко О; Кариуки, Саймон; Нален, Бернард Л.; Лал, Альтаф А; Удхаякумар, Венкатачалам (апрель 2002 г.). «Защитное действие гена серповидноклеточной анемии против заболеваемости и смертности от малярии» . Ланцет . 359 (9314): 1311–1312. дои : 10.1016/S0140-6736(02)08273-9 . ПМИД 11965279 . S2CID 37952036 .
- ^ Кекяляйнен, Юкка; Валлунен, Дж. Альберт; Прайммер, Крейг Р.; Рятта, Йоуни; Таскинен, Йоуни (07 сентября 2009 г.). «Сигналы преобладания главного комплекса гистосовместимости в дикой популяции лососевых» . Труды Королевского общества B: Биологические науки . 276 (1670): 3133–3140. дои : 10.1098/rspb.2009.0727 . ПМК 2817134 . ПМИД 19515657 .
- ^ Келленбергер, Роман Т.; Байерс, Келси JRP; Де Брито Франсиско, Рита М.; Стедлер, Янник М.; Лафонтен, Эми М.; Шёненбергер, Юрг; Шистль, Флориан П.; Шлютер, Филипп М. (08 января 2019 г.). «Появление полиморфизма окраски цветков в результате сверхдоминирования, опосредованного опылителями» . Природные коммуникации . 10 (1): 63. Бибкод : 2019NatCo..10...63K . дои : 10.1038/s41467-018-07936-x . ISSN 2041-1723 . ПМК 6325131 . ПМИД 30622247 .
- ^ Очкович, М. (23 января 2009 г.). «Полярное доминирование – предполагаемый молекулярный механизм и новые примеры у млекопитающих» . Журнал наук о животных и кормах . 18 (1): 17–27. дои : 10.22358/jafs/66362/2009 . ISSN 1230-1388 .
- ^ Гиллеспи 2004
Ссылки
[ редактировать ]- Гиллеспи, Джон (2004). Популяционная генетика: краткое руководство, второе издание . Издательство Университета Джонса Хопкинса . ISBN 0-8018-8008-4 .