Genetika

Genetska spremenljivost

Genetska spremenljivost
Genetska spremenljivost je težnja genotipov, da se medsebojno razlikujejo

Kaj je genetska spremenljivost?

The genetska spremenljivost Gre za variacijo genetskega materiala vrste ali populacije in to vključuje genome. Ta sprememba izhaja iz novih mutacij, ki spreminjajo gene, s preureditvami zaradi rekombinacije in pretoka genov med populacijo vrst.

V evolucijski biologiji so razlike v populacijah nepogrešljiv pogoj za mehanizme, ki povzročajo evolucijske spremembe, lahko delujejo. V populacijah je izraz "evolucija" sčasoma opredeljen kot sprememba alelnih frekvenc, in če ni različnih alelov, se populacija ne more razvijati.

Spremembe obstajajo na vseh ravneh organizacije, in ko se v lestvici zmanjšujemo, se variacija poveča. Razlike v vedenju, morfologiji, fiziologiji, v celicah, zaporedju beljakovin in zaporedja baz DNK najdemo.

Pri človeški populacijah lahko na primer opazujemo spremenljivost s pomočjo fenotipov.

Niso vsi ljudje fizično enaki, vsi imajo lastnosti, ki ga označujejo (na primer barva oči, višina, barva kože), takšna spremenljivost pa najdemo tudi v genih.

Vzroki in viri genetske spremenljivosti

Mutacijo

Mutacije so spremembe v genetskem, trajnem in dednemu materialu. Imajo lahko spontani izvor ali pa jih bo okolje sprožilo. DNK komponente, purini in pirimidini imajo nekaj kemijske nestabilnosti, kar ima za posledico spontane mutacije.

Pogost vzrok spontanih specifičnih mutacij je deaminacija citozinov, ki prehajajo v Uracil. Tako po več ponovitvah v celici, katere DNK je imel par v položaju, nadomesti CG par.

Poleg tega se napake pojavijo, ko se DNK ponovi. Čeprav je res, da postopek poteka z veliko zvestobo, ni izvzet iz napak.

Vam lahko služi: rekombinantna DNK: tehnika, aplikacije in temelje

Po drugi strani obstajajo snovi, ki v organizmih povečujejo stopnjo mutacij, zato jih imenujemo mutagenos. Sem spadajo vrsta kemičnih snovi, kot je EMS, in tudi ionizirajoče sevanje.

Rekombinacija

Rekombinacija je izmenjava DNK materinih in očetovskih kromosomov med mejotsko delitvijo. Ta postopek je praktično prisoten v vseh živih organizmih, saj je temeljni pojav popravila DNK in delitve celic.

Rekombinacija je ključni dogodek v evolucijski biologiji, saj olajša prilagodljivi proces, zahvaljujoč ustvarjanju novih genetskih kombinacij. Vendar ima negativno stran: razbije ugodne kombinacije alelov.

Rekombinacija je dedna funkcija, več populacij ima aditivne spremembe zanjo in se lahko na izbiro odzove v poskusih, izvedenih v laboratorijih.

Pojav je spremenjen s široko paleto okoljskih spremenljivk, vključno s temperaturo.

Genski tok

V populacijah lahko posamezniki, ki prihajajo iz drugih populacij, dosežejo in spreminjajo alelne frekvence populacije prihoda. Zaradi tega se migracije štejejo za evolucijske sile.

Recimo, da se je alel postavil v populacijo Do, kar kaže, da vsi organizmi, ki so del prebivalstva, nosijo alel v homozigotnem stanju.

Če določeni migranti nosijo alel do, In se razmnožujejo z domorodci, odgovor bo povečanje genetske variabilnosti.

V kakšnem delu celičnega cikla je dana genetska variacija?

Genetska sprememba se pojavi v metafazi in kasneje v anafazi.

Vsa spremenljivost, ki jo vidimo, je genetska?

Ne, ni vsa spremenljivost, ki jo opazimo v populacijah živih organizmov, ima genetske podlage. Obstaja izraz, ki se široko uporablja v evolucijski biologiji, imenovan dednina.

Vam lahko služi: kariotip: za kaj je to, fantje, kako je to

Ta parameter količinsko opredeljuje delež fenotipske variance zaradi genetske variacije.

Matematično je izraženo na naslednji način: H2 = VG / (VG + VIn). Če analiziramo to enačbo, bo imela vrednost 1, če je vse razlike, ki jih vidimo, posledica genetskih dejavnikov.

Vendar pa okolje vpliva tudi na fenotip. "Reakcijski standard" opisuje, kako se enaki genotipi razlikujejo po okoljskem gradientu (temperatura, pH, vlaga itd.).

Podobno se lahko pri istem fenotipu pojavijo različni genotipi, tako da kanalizirajo procese. Ta pojav deluje kot razvojni absorber, ki preprečuje izražanje genetskih variacij.

Primeri genetske spremenljivosti

Sprememba evolucije: molj Biston Betularia

Tipičen primer evolucije z naravno selekcijo je primer molja Biston Betularia in industrijska revolucija. Ta Lepidopter ima dve značilni barvi, svetlo in eno temno.

Zahvaljujoč obstoju te dedne variacije -in biti povezan z fitnes posameznika bi se lahko značilnost razvijala z naravno selekcijo. Pred revolucijo je bil molj zlahka skrit v bizovi skorji breze.

S povečanjem onesnaženja je drevesa skorja zatemnila. Na ta način so imeli zdaj temni molji prednost v primerjavi z belci: te bi lahko skrivali veliko bolje in jih v manjši meri zaužili kot svetloba. Tako so se med revolucijo črni moli pogosto povečevali.

Naravne populacije z malo genetske variacije

Guepardo ali chita (Acinonyx jubatus) Je mačka, znana po svoji stilizirani morfologiji in neverjetnih hitrostih, ki jih doseže. Ta linija je v pleistocenu utrpela pojav, znan kot "ozko grlo".

Vam lahko služi: kodominance

To drastično zmanjšanje populacije je povzročilo izgubo spremenljivosti v populaciji.

Danes genetske razlike med člani vrste dosežejo alarmantno nizke vrednosti. To dejstvo je težava za prihodnost vrste, saj če ga na primer napade virus, ki odpravlja člane, je zelo verjetno, da jih bodo vse odpravili.

Z drugimi besedami, nimajo sposobnosti prilagajanja. Zaradi teh razlogov je tako pomembno, da je znotraj populacije dovolj genetskih sprememb.

Drugi primeri

- Mutacija v slonih: Zaradi intenzivnega lova, ki ga je ta vrsta utrpela za pridobivanje slonovine v Afriki, v zadnjih letih opazimo, da so tiste, ki preživijo več. Zato se je zdaj ponovila pri potomcih, moških ali ženskah, mutaciji brez udarcev kot strategije preživetja.

- Polarni medvedi: Genetsko so se prilagodili, da živijo v arktičnem ledenem okolju, z 10 cm maščobne plasti, črno kožo in prozornimi dlačicami.

- Pes in mačka: Obe živali že nekaj tisoč let udomači človek. Zaradi tega so jih prilagodili človeškemu podjetju kot strategiji preživetja, tako po njihovem videzu kot v njihovem vedenju.

Reference

  1. Alberts, b., Johnson, a., Lewis, J., et al. (2002). Biologija celične molekularne. New York: Garland Science.
  2. Freeman, s., & Herron, J. C. (2002). Evolucijska analiza. Dvorana Prentice.
  3. Lodish, h., Berk, a., Zipursky, s.L., et al. (2000). Biologija molekulskih celic. New York: W. H. Freeman.
  4. Palazzo, a. F., & Gregory, t. R. (2014). Primer za neželeno DNK. PLOS Genetika.