Ang Genetic polymorphism ay isang kondisyon kung saan mayroong pangmatagalang pagkakaiba-iba ng mga gene, ngunit ang dalas ng pinakabihirang gene sa populasyon ay higit sa isang porsyento. Ang pagpapanatili nito ay nangyayari dahil sa patuloy na mutation ng mga gene, pati na rin ang kanilang patuloy na recombination. Ayon sa mga pag-aaral na isinagawa ng mga siyentipiko, laganap ang genetic polymorphism, dahil maaaring mayroong ilang milyong kumbinasyon ng isang gene.
Malaking Stock
Ang mas mahusay na pag-angkop ng isang populasyon sa isang bagong kapaligiran ay nakasalalay sa isang malaking stock ng polymorphism, at sa kasong ito, ang ebolusyon ay nangyayari nang mas mabilis. Walang praktikal na posibilidad na suriin ang buong bilang ng mga polymorphic alleles gamit ang mga tradisyonal na genetic na pamamaraan. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang pagkakaroon ng isang tiyak na gene sa genotype ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagtawid sa mga indibidwal na may iba't ibang mga tampok na phenotypic na tinutukoy ng gene. Kung alam mo kung anong bahagi sa isang partikular na populasyon ang binubuo ng mga indibidwal na mayibang phenotype, nagiging posible na maitatag ang bilang ng mga alleles kung saan nakasalalay ang pagbuo ng isang partikular na katangian.
Paano nagsimula ang lahat?
Ang mga genetic ay nagsimulang umunlad nang mabilis noong 60s ng huling siglo, noon ay nagsimulang gumamit ng protina o enzyme gel electrophoresis, na naging posible upang matukoy ang genetic polymorphism. Ano ang pamamaraang ito? Ito ay sa tulong nito na ang paggalaw ng mga protina ay sanhi sa isang electric field, na nakasalalay sa laki ng inilipat na protina, pagsasaayos nito, pati na rin ang kabuuang singil sa iba't ibang bahagi ng gel. Pagkatapos nito, depende sa lokasyon at bilang ng mga spot na lumitaw, natukoy ang natukoy na sangkap. Upang masuri ang polymorphism ng protina sa isang populasyon, sulit na suriin ang humigit-kumulang 20 o higit pang loci. Pagkatapos, gamit ang matematikal na pamamaraan, ang bilang ng mga allelic genes ay tinutukoy, pati na rin ang ratio ng homo- at heterozygotes. Ayon sa pananaliksik, ang ilang gene ay maaaring maging monomorphic, habang ang iba ay maaaring hindi pangkaraniwang polymorphic.
Mga uri ng polymorphism
Ang konsepto ng polymorphism ay napakalawak, kabilang dito ang transisyonal at balanseng bersyon. Depende ito sa piling halaga ng gene at natural na pagpili, na naglalagay ng presyon sa populasyon. Bilang karagdagan, maaari itong genetic at chromosomal.
Gene at chromosome polymorphism
Ang Gene polymorphism ay kinakatawan sa katawan ng higit sa isang allele, isang kapansin-pansing halimbawa nito ay maaaring dugo. Chromosomalkumakatawan sa mga pagkakaiba sa loob ng mga chromosome na nangyayari dahil sa mga aberration. Kasabay nito, may mga pagkakaiba sa mga heterochromatic na rehiyon. Kung walang patolohiya na hahantong sa paglabag o kamatayan, neutral ang mga naturang mutasyon.
Transient polymorphism
Transitional polymorphism ay nangyayari kapag ang isang allele na dating karaniwan ay pinalitan sa isang populasyon ng isa pang nagbibigay sa carrier nito ng higit na kakayahang umangkop (tinatawag ding multiple allelism). Sa iba't-ibang ito, mayroong direktang pagbabago sa porsyento ng mga genotype, dahil sa kung saan nangyayari ang ebolusyon, at ang dinamika nito ay isinasagawa. Ang kababalaghan ng mekanismong pang-industriya ay maaaring maging isang magandang halimbawa na nagpapakilala sa transisyonal na polymorphism. Kung ano ito ay ipinapakita ng isang simpleng paru-paro, na, sa pag-unlad ng industriya, nagbago ang puting kulay ng mga pakpak nito sa madilim. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay nagsimulang maobserbahan sa England, kung saan higit sa 80 species ng birch moth moth ang naging madilim mula sa maputlang cream na bulaklak, na unang napansin pagkatapos ng 1848 sa Manchester na may kaugnayan sa mabilis na pag-unlad ng industriya. Noong 1895, higit sa 95% ng mga gamu-gamo ay nakakuha ng madilim na kulay ng pakpak. Ang ganitong mga pagbabago ay konektado sa katotohanan na ang mga puno ng kahoy ay naging mas pinausukan, at ang mga light butterflies ay naging madaling biktima ng mga thrush at robin. Naganap ang mga pagbabago dahil sa mutant melanistic alleles.
Balanced polymorphism
KahuluganAng "polymorphism balanced" ay nagpapakilala sa kawalan ng pagbabago sa anumang numerical ratios ng iba't ibang anyo ng genotypes sa isang populasyon na nasa matatag na kondisyon sa kapaligiran. Nangangahulugan ito na mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon ang ratio ay nananatiling pareho, ngunit maaaring bahagyang magbago sa loob ng isa o ibang halaga, na pare-pareho. Kung ikukumpara sa lumilipas, balanseng polymorphism - ano ito? Pangunahin itong isang static na proseso ng ebolusyon. I. I. Schmalhausen noong 1940 ay binigyan din ito ng pangalan ng isang equilibrium heteromorphism.
Isang halimbawa ng balanseng polymorphism
Ang isang magandang halimbawa ng balanseng polymorphism ay ang pagkakaroon ng dalawang kasarian sa maraming monogamous na hayop. Ito ay dahil sa ang katunayan na sila ay may katumbas na mga pakinabang na pumipili. Ang kanilang ratio sa loob ng isang populasyon ay palaging pantay. Kung mayroong polygamy sa populasyon, maaaring labagin ang selective ratio ng mga kinatawan ng parehong kasarian, kung saan ang mga kinatawan ng isang kasarian ay maaaring ganap na sirain o maalis mula sa pagpaparami sa mas malaking lawak kaysa sa mga kinatawan ng hindi kabaro.
Ang isa pang halimbawa ay ang uri ng dugo ayon sa AB0 system. Sa kasong ito, ang dalas ng iba't ibang genotype sa iba't ibang populasyon ay maaaring magkakaiba, ngunit kasama nito, mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon ay hindi nito binabago ang pagiging matatag nito. Sa madaling salita, walang isang genotype ang may pumipiling kalamangan sa iba. Ayon sa istatistika, ang mga lalaking may unang pangkat ng dugo ay mayroonmas mataas na pag-asa sa buhay kaysa sa iba pang mas malakas na pakikipagtalik sa ibang mga uri ng dugo. Katulad nito, ang panganib na magkaroon ng duodenal ulcer sa presensya ng unang grupo ay mas mataas, ngunit maaari itong magbutas, at ito ay magdudulot ng kamatayan kung sakaling mahuli ang tulong.
Genetic balance
Ang marupok na estadong ito ay maaaring labagin sa populasyon bilang resulta ng mga kusang mutasyon, habang ang mga ito ay dapat na may isang tiyak na dalas at sa bawat henerasyon. Ipinakita ng mga pag-aaral na ang mga polymorphism ng mga gene ng sistema ng hemostasis, ang pag-decode nito ay nagpapalinaw kung ang proseso ng ebolusyon ay nag-aambag sa mga pagbabagong ito o, sa kabaligtaran, sumasalungat, ay napakahalaga. Kung susuriin natin ang kurso ng proseso ng mutant sa isang partikular na populasyon, maaari rin nating hatulan ang halaga nito para sa pagbagay. Ito ay maaaring katumbas ng isa kung ang mutation ay hindi ibinukod sa panahon ng proseso ng pagpili, at walang mga hadlang sa pagkalat nito.
Karamihan sa mga kaso ay nagpapakita na ang halaga ng naturang mga gene ay mas mababa sa isa, at sa kaso ng kawalan ng kakayahan ng naturang mga mutant na magparami, ang lahat ay bumaba sa 0. Ang mga mutasyon ng ganitong uri ay tinatanggal sa isang tabi sa proseso ng natural pagpili, ngunit hindi nito ibinubukod ang paulit-ulit na pagbabago ng parehong gene na nagbabayad para sa pag-aalis na isinasagawa sa pamamagitan ng pagpili. Pagkatapos ay maabot ang equilibrium, maaaring lumitaw ang mga mutated genes o, sa kabaligtaran, mawala. Nagreresulta ito sa isang balanseng proseso.
Isang halimbawa na malinaw na makikita kung ano ang nangyayari ay sickle cell anemia. Sa kasong itoang nangingibabaw na mutated gene sa homozygous state ay nag-aambag sa maagang pagkamatay ng organismo. Ang mga heterozygous na organismo ay nabubuhay ngunit mas madaling kapitan ng malaria. Ang balanseng polymorphism ng sickle cell anemia gene ay maaaring masubaybayan sa mga lugar ng pamamahagi ng tropikal na sakit na ito. Sa ganoong populasyon, ang mga homozygotes (mga indibidwal na may parehong mga gene) ay tinanggal, kasama nito, ang pagpili na pabor sa mga heterozygotes (mga indibidwal na may iba't ibang mga gene) ay nagpapatakbo. Dahil sa patuloy na pagpili ng multi-vector sa gene pool ng populasyon, pinapanatili ang mga genotype sa bawat henerasyon, na nagbibigay ng mas mahusay na kakayahang umangkop ng organismo sa mga kondisyon sa kapaligiran. Kasama ang pagkakaroon ng sickle cell anemia gene sa populasyon ng tao, may iba pang mga uri ng mga gene na nagpapakilala sa polymorphism. Ano ang ibinibigay nito? Ang sagot sa tanong na ito ay magiging isang phenomenon gaya ng heterosis.
Heterozygous mutations at polymorphism
Ang Heterozygous polymorphism ay nagbibigay ng kawalan ng mga pagbabagong phenotypic sa pagkakaroon ng recessive mutations, kahit na nakakapinsala ang mga ito. Ngunit kasama nito, maaari silang maipon sa populasyon sa isang mataas na antas, na maaaring lumampas sa mapaminsalang nangingibabaw na mutasyon.
Isang sine qua non ng proseso ng ebolusyon
Ang proseso ng ebolusyon ay tuloy-tuloy, at ang obligadong kondisyon nito ay polymorphism. Ano ito - nagpapakita ng patuloy na kakayahang umangkop ng isang partikular na populasyon sa kapaligiran nito. Ang magkakaibang mga organismo na naninirahan sa loob ng parehong grupo ay maaaring nasa isang heterozygous na estado at maipapasa mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon para saSa loob ng maraming taon. Kasama nito, maaaring wala silang phenotypic na manifestation - dahil sa malaking reserba ng genetic variability.
Fibrinogen gene
Sa karamihan ng mga kaso, isinasaalang-alang ng mga mananaliksik ang fibrinogen gene polymorphism bilang pasimula sa pag-unlad ng ischemic stroke. Ngunit sa ngayon, ang problema ay dumarating sa unahan, kung saan ang mga genetic at nakuha na mga kadahilanan ay maaaring magsagawa ng kanilang impluwensya sa pag-unlad ng sakit na ito. Ang ganitong uri ng stroke ay bubuo dahil sa trombosis ng mga arterya ng utak, at sa pamamagitan ng pag-aaral ng polymorphism ng fibrinogen gene, mauunawaan ng isa ang maraming mga proseso, na nakakaimpluwensya kung alin, ang sakit ay maiiwasan. Ang kaugnayan sa pagitan ng mga pagbabago sa genetic at biochemical na mga parameter ng dugo ay kasalukuyang hindi sapat na pinag-aralan ng mga siyentipiko. Ang karagdagang pananaliksik ay magbibigay-daan upang maimpluwensyahan ang kurso ng sakit, baguhin ang kurso nito o pigilan lamang ito sa maagang yugto ng pag-unlad.
