Zmienność genetyczna

Zmienność genetyczna to tendencja genotypów do różnicowania się nawzajem

Jaka jest zmienność genetyczna?

Zmienność genetyczna Jest to zmienność materiału genetycznego gatunku lub populacji, w tym genomy. Ta zmienność wynika z nowych mutacji, które modyfikują geny, poprzez przegrupowania w wyniku rekombinacji i przepływu genów między populacjami gatunków.

W biologii ewolucyjnej zmienność populacji jest niezbędnym warunkiem dla mechanizmów, które powodują zmiany ewolucyjne. W populacjach termin „ewolucja” jest definiowany jako zmiana częstotliwości allelicznych w czasie, a jeśli nie ma różnych alleli, populacja nie może ewoluować.

Zmienność istnieje na wszystkich poziomach organizacji, a gdy zmniejszamy skalę, zmienność wzrasta. Znajdujemy różnice w zachowaniu, morfologii, w fizjologii, w komórkach, w sekwencji białek i sekwencji zasad DNA.

Na przykład w ludzkich populacjach możemy obserwować zmienność poprzez fenotypy.

Nie wszyscy ludzie są fizycznie tacy sami, każdy ma cechy, które go charakteryzują (na przykład kolor oczu, wysokość, kolor skóry), a taka zmienność znajduje się również w genach.

Przyczyny i źródła zmienności genetycznej

Mutacja

Mutacje to zmiany w materiale genetycznym, trwałym i dziedzicznym. Mogą mieć spontaniczne pochodzenie lub być indukowane przez środowisko. Składniki DNA, puryny i pirymidyn, mają pewną niestabilność chemiczną, co powoduje spontaniczne mutacje.

Wspólną przyczyną spontanicznych mutacji specyficznych jest deaminacja cytozinów, które przechodzą do uracylu. Zatem po kilku replikacji w komórce, której DNA miało w parze w pozycji, zastępuje się parą CG.

Ponadto błędy występują podczas replikacji DNA. Chociaż prawdą jest, że proces ten trwa z wielką lojalnością, nie jest zwolniony z błędów.

Może ci służyć: rekombinowany DNA: technika, zastosowania i fundamenty

Z drugiej strony istnieją substancje, które zwiększają wskaźniki mutacji w organizmach, a zatem nazywane są mutagenos. Obejmują one serię substancji chemicznych, takich jak EMS, a także promieniowanie jonizujące.

Rekombinacja

Rekombinacja to wymiana DNA chromosomów matczynych i ojcowskich podczas podziału mejotycznego. Proces ten jest praktycznie obecny we wszystkich żywych organizmach, będąc fundamentalnym zjawiskiem naprawy DNA i podziału komórek.

Rekombinacja jest kluczowym wydarzeniem w biologii ewolucyjnej, ponieważ ułatwia proces adaptacyjny, dzięki stworzeniu nowych kombinacji genetycznych. Ma jednak negatywną stronę: łamie korzystne kombinacje alleli.

Rekombinacja jest cechą dziedziczą, kilka populacji ma dla niej zmienność addytywną i może reagować na selekcję w eksperymentach przeprowadzonych w laboratorium.

Zjawisko jest modyfikowane przez szeroki zakres zmiennych środowiskowych, w tym temperatury.

Przepływ genu

W populacjach osoby pochodzące z innych populacji mogą osiągnąć, zmieniając częstotliwości alleliczne populacji przyjazdu. Z tego powodu migracje są uważane za siły ewolucyjne.

Załóżmy, że allel wystąpił w populacji DO, wskazując, że wszystkie organizmy, które są częścią populacji, przenoszą allel w stanie homozygotycznym.

Jeśli niektóre osoby migrujące noszą allel Do, I rozmnażają się z tubylcami, odpowiedzią będzie wzrost zmienności genetycznej.

W jakiej części cyklu komórkowego podano zmianę genetyczną?

Zmienność genetyczna występuje w metafazie, a później w anafazie.

Cała zmienność, którą widzimy, jest genetyczna?

Nie, nie cała zmienność, którą obserwujemy w populacjach żywych organizmów, ma podstawy genetyczne. Istnieje termin, powszechnie stosowany w biologii ewolucyjnej, zwany dzielnością.

Może ci służyć: kariotyp: Po co to jest, chłopaki, jak to się robi

Ten parametr określa proporcję wariancji fenotypowej z powodu zmienności genetycznej.

Matematycznie wyraża się to w następujący sposób: h² = V_G / (V_G + V_I). Analizując to równanie, będzie miało wartość 1, jeśli cała widzimy wariant wynika z czynników genetycznych.

Jednak środowisko ma również wpływ na fenotyp. „Standard reakcji” opisuje, jak identyczne genotypy różnią się w gradiencie środowiska (temperatura, pH, wilgotność itp.).

Podobnie różne genotypy mogą wystąpić w tym samym fenotypie, kierując procesami. Zjawisko to działa jako amortyzator rozwojowy, który zapobiega ekspresji zmian genetycznych.

Przykłady zmienności genetycznej

Zmienność ewolucji: ćma Biston Betularia

Typowym przykładem ewolucji według doboru naturalnego jest przypadek ćmy Biston Betularia i rewolucja przemysłowa. Ten Lepidopter ma dwie charakterystyczne zabarwienie, światło i jeden ciemność.

Dzięki istnianiu tej dziedzicznej wariancji -i powiązanie z zdatność z indywidualnej cechy może ewoluować poprzez dobór naturalny. Przed rewolucją ćma była łatwo ukryta w czystej krze brzozy.

Wraz ze wzrostem zanieczyszczenia kora drzew zaciemniła. W ten sposób, teraz ciemne ćmy miały przewagę w porównaniu z białymi: mogłyby być ukryte znacznie lepiej i zostały pochłonięte w mniejszym stopniu niż światło. Zatem podczas rewolucji czarne ćmy często rosły.

Naturalne populacje z niewielką zmiennością genetyczną

Guepardo lub Chita (ACINONYX JUBATUS) Jest kotem znanym ze swojej stylizowanej morfologii i niesamowitych prędkości, które osiągnie. Ta linia doznała zjawiska znanego jako „wąskie gardło” w plejstocenie.

Może ci służyć: CODIMINANCE

Ten drastyczny spadek populacji spowodował utratę zmienności populacji.

Dziś różnice genetyczne między członkami gatunku osiągają alarmująco niskie wartości. Fakt ten jest problemem dla przyszłości gatunku, ponieważ na przykład, jeśli zostanie on zaatakowany przez wirusa, który eliminuje członków, bardzo prawdopodobne jest, że wyeliminują ich wszystkie.

Innymi słowy, nie mają możliwości przystosowania się. Z tych powodów jest tak ważne, aby w populacji występują wystarczające zmienność genetyczną.

Inne przykłady

- Mutacja u słoni: Ze względu na intensywne polowanie, które gatunek ten ucierpiał, aby uzyskać kości słoniowej, w Afryce, w ostatnich latach zaobserwowano, że ci, którzy przeżywają więcej, to kobiety, które mają zmianę w produkcji kły. Dlatego teraz został powtórzony u potomstwa, mężczyzn lub kobiet, mutacji bez kłów, jako strategia przetrwania.

- Niedźwiedzie polarne: Dostosowali genetycznie do życia w arktycznym środowisku, z warstwą tłuszczu 10 cm, czarną skórę i przezroczystymi włosami.

- Pies i kot: Oba zwierzęta są udomowione przez człowieka od kilku tysięcy lat. To sprawiło, że dostosowali się do ludzkiej firmy jako strategia przetrwania, zarówno pod względem wyglądu, jak i w zachowaniu.

Bibliografia

1. Alberts, ur., Johnson, a., Lewis, J., i in. (2002). Biologia komórki molekularnej. Nowy Jork: Garland Science.
2. Freeman, s., I Herron, J. C. (2002). Analiza ewolucyjna. Prentice Hall.
3. Lodish, h., Berk, a., Zipursky, s.L., i in. (2000). Biologia komórek molekularnych. Nowy Jork: W. H. Obywatel.
4. Palazzo, a. F., & Gregory, T. R. (2014). Sprawa dla śmieciowego DNA. PLOS Genetyka.