Supradominare

Supradominarea  este fenomenul avantajului unei clase de heterozigoți în comparație cu clasele de homozigoți posibile pentru o anumită genă și alele .

Caracteristici generale ale fenomenului și exemple

Fenotipic , de regulă, în cazul supradominanței, heterozigoții nu au caracteristici externe speciale. Avantajul este asociat cu caracteristicile biochimice .

Un exemplu tipic de supradominare este frecvența alelelor crescută a genei anemiei falciforme la populațiile umane care trăiesc în condiții de mare probabilitate de a contracta malarie . Alela mutantă protejează organismul de malarie. Homozigoții pentru alela normală pot obține malarie și pot muri, homozigoții pentru alela mutantă sunt foarte probabil să moară din cauza anemiei. Heterozigoții pentru această genă nu suferă de anemie falciforme și sunt rezistenți la malarie [1] .

Avantajul heterozigoților a fost demonstrat și pentru multe gene și în multe organisme. Pentru Drosophila melanogaster , au fost demonstrate efectele supradominanței în gena alcool-dehidrogenazei în populațiile de laborator [2] .

În unele cazuri, alela genei asociată cu supradominanța este recesiv letală și se menține în populație datorită avantajului heterozigoților. Astfel de cazuri includ, de exemplu, sistemul de alele letale ale genei letale ale larvelor gigantice . Heterozigoții cu o versiune normală și mutantă a acestei gene, în unele cazuri, se caracterizează printr-o viabilitate crescută [3] .

Supradominarea și segregarea încărcăturii

Ca orice fenomen care duce la o schimbare a aptitudinii indivizilor din populații, supradominanța este asociată cu încărcătura genetică . Organismele heterozigote mai adaptate, atunci când sunt încrucișate atât între ele, cât și cu reprezentanți ai altor clase genetice, ar trebui să producă descendenți mai puțin adaptați. Încărcarea genetică asociată cu menținerea diversității genetice într-o populație în timpul supradominanței se numește segregare [4] .

Un caz extrem de supradominare este neviabilitatea completă a homozigoților. Astfel de situații sunt tipice pentru populațiile de laborator de Drosophila melanogaster care poartă salată verde echilibrată . Evident, în acest caz, atunci când heterozigoții sunt încrucișați între ei, jumătate din descendenți vor aparține claselor genotipice neviabile. Luați în considerare un caz ipotetic în care numărul de gene pentru care apare supradominanța este mare și supradominanța este atât de puternică încât homozigoții pentru oricare dintre gene nu sunt viabile. Atunci fecunditatea indivizilor din populație trebuie să fie foarte mare pentru a compensa scăderea populației ca urmare a eliminării indivizilor din clasele genotipice neviabile. Pentru fiecare dintre aceste gene supradominante, divizarea are ca rezultat nonviabilitatea a jumătate din descendenți. Pentru 10 gene, doar 1/1024 dintre descendenți vor fi viabile.

Un corolar al modelului este că în populațiile naturale, supradominanța nu poate oferi simultan avantaje mari heterozigoților și se poate extinde la un număr mare de gene. În caz contrar, plata pentru fitness sporit a unor indivizi va fi nevoia de a menține fertilitatea la un nivel de neatins.

Note

  1. Kaidanov L.Z. Genetica populației. M.: Liceu. 1996. 320 p.
  2. Bijlsma-Meels F., Bijlsma R. The alcohol dehydrogenase polymorphism in Drosophila melanogaster: Fitness measurements and predictions under conditions with no alcohol stress // Genetica. 1988. V. 120. Nr. 3. P. 743-753.
  3. Weissman N.Ya., Plus N., Golubovsky M.D. Haploadaptarea supresoarelor tumorale lgl și ontogeneza la D. melanogaster: supraviețuire crescută și speranță de viață sub stres.Ontogenez. 2007. V. 38. Nr 1. S. 33-43.
  4. Altukhov Yu.P., Procesele genetice în populații. - M .: ICC „Akademkniga”. 2003. 431 p.