Полиморфизъм - какво е това? Генетичен полиморфизъм

Генетичният полиморфизъм е състояние, при което се наблюдава продължително разнообразие от гени, но честотата на най-редкия ген в популацията е повече от един процент. Поддръжката му се дължи на постоянната мутация на гените, както и на тяхната постоянна рекомбинация. Според изследванията, проведени от учените, генетичният полиморфизъм е широко разпространен, защото генните комбинации могат да бъдат няколко милиона.

Голяма инвентаризация

От голяма граница на полиморфизъм, най-добрата адаптация на населението към ново местообитание зависи и в този случай еволюцията се появява много по-бързо. Оценете общия брой полиморфни алели, като използвате традиционни генетични методи, няма практическа възможност. Това се дължи на факта, че наличието на специфичен ген в генотипа се дължи на пресичането на индивиди, които имат различни фенотипни характеристики, определени от генома. Ако знаете каква част от определена популация е съставена от хора с различни фенотипове, тогава става възможно да се установи броя на алелите, от които зависи формирането на определена функция.

Как започна всичко?

Генетиката започва да се развива бързо през 60-те години на миналия век, след което започва да се прилага протеинова електрофореза или ензими в гела, което позволява да се определи генетичния полиморфизъм. Какъв е този метод? Чрез него се предизвиква движението на протеините в електрическото поле, което зависи от размера на протеина, който се транспортира, от конфигурацията му и от общото зареждане в различните части на гела. След това, в зависимост от местоположението и броя на възникналите петна, се извършва идентификация на определеното вещество. За да се оцени протеиновият полиморфизъм в популацията, струва си да се проучат около 20 или повече локуса. След това, използвайки математическия метод, количеството алелни гени, както и съотношението на хомо- и хетерозиготи. Според изследването някои гени могат да бъдат мономорфни, а други - необичайно полиморфни.

Видове полиморфизъм

Концепцията за полиморфизъм е изключително широка, включва преходна и балансирана версия. Зависи от селективната стойност на гена и естествения подбор, който оказва натиск върху населението. В допълнение, тя може да бъде геномна и хромозомна.

Геномен и хромозомен полиморфизъм

Генният полиморфизъм е представен в тялото от алели в количество повече от един, ясен пример за това може да бъде кръвта. Хромозомата е разликата в рамките на хромозомите, която се дължи на аберации. Има различия в хетерохроматичните раздели. При липса на патология, която води до разстройство или смърт, такива мутации са неутрални.

Преходен полиморфизъм

Преходният полиморфизъм настъпва, когато населението замества алел, който някога е бил обикновен, друг, който осигурява на своя носител по-голяма адаптивност (това също се нарича множествени алели). С това разнообразие има насочена промяна в процента на генотипове, за сметка на която се развива еволюцията и нейната динамика се реализира. Феноменът на индустриалния механизъм може да бъде добър пример, който характеризира преходния полиморфизъм. Това, което е, показва проста пеперуда, която с развитието на индустрията променя бял цвят на крилата си до тъмно. Този феномен започна да се наблюдава в Англия, където има над 80 вида пеперуди брезови дървета от бледо кремави цветове стана тъмно, което за пръв път бе забелязано след 1848 г. в Манчестър във връзка с бързото развитие на индустрията. Още през 1895 г. повече от 95% от молци придобиват тъмни цветове на крилата. Такива промени са свързани с факта, че дървените стволове са станали по-сурово, а леките пеперуди са станали лесна плячка за косми и бръмбари. Промените възникнали в резултат на мутантните меланистични алели.

Балансиран полиморфизъм

Дефиницията на "балансиран полиморфизъм" характеризира липсата на промяна в каквато и да е числена зависимост на различните форми на генотипове в популация, която е в стабилна условията на околната среда. Това означава, че от поколение на поколение съотношението остава същото, но може да варира леко в рамките на едно или друго количество, което е постоянно. В сравнение с преходния, балансиран полиморфизъм - какво е това? На първо място, това е статика на еволюционния процес. II Шмалхаузен през 1940 г. му дава и името на равновесния хетероморфизъм.

Пример за балансиран полиморфизъм

Ясен пример за балансиран полиморфизъм може да бъде наличието на два пола в много моногамни животни. Това се дължи на факта, че те имат еквивалентни селективни предимства. Съотношението между тях в рамките на една и съща популация е винаги една и съща. Ако има население от полигамията селективен съотношение на двата пола може да бъде нарушена, в който случай представителите на един и същи пол могат да бъдат или напълно унищожен или отстранен от възпроизвеждане в по-голяма степен от противоположния пол.

Друг пример е членството на групата в кръвта в системата ABO. В този случай честотата на различните генотипове в различните популации може да бъде различна, но на равна нога с тази от поколение на поколение, тя не променя нейната постоянност. Просто казано, генотипът няма селективно предимство пред другия. Според статистиката, мъжете, които имат първата кръвна група, имат по-голяма очаквана продължителност на живота от останалата част от по-силния пол с други кръвни групи. Заедно с това рискът от развитие на язва на дванадесетопръстника в присъствието на първата група е по-висок, но може да бъде перфориран и това ще доведе до смърт в случай на късна помощ.

Генетичен баланс

Това крехко състояние може да бъде нарушено в популацията вследствие на спонтанно възникващи мутации, но те трябва да бъдат с определена честота и във всяко поколение. Проучванията показват, че генните полиморфизми на хемостазната система, чието тълкуване ясно показва, че еволюционният процес допринася за тези промени или обратното, са изключително важни. Ако проследим хода на мутантния процес в определена популация, можем да оценим и неговата стойност за адаптация. Тя може да бъде равна на една, ако в процеса на подбор мутацията не е изключена и няма пречки за нейното разпространение.

Повечето случаи показват, че стойността на по-малко от един ген, а в случай на повреда на мутантите да възпроизвеждат изобщо то се свежда до 0. Мутации от този вид са изместен в процес на естествен подбор, но това не изключва многократните промени от същия ген, който компенсира премахването на , което се извършва чрез подбор. След това се постига равновесие, могат да се появят мутирали гени или, обратно, да изчезнат. Това води до балансиран процес.

Пример, който ясно описва какво се случва, е сърповидно-клетъчната анемия. В този случай доминиращият мутирал ген в хомозиготно състояние допринася за ранната смърт на организма. Хетерозиготните организми оцеляват, но те са по-податливи на малария. Балансиран генна полиморфизъм сърповидно-клетъчна анемия могат да бъдат проследени в местата на разпространение на това тропическо заболяване. При такава популация се елиминират хомозиготите (индивиди със същите гени), заедно с тази селекция, работи в полза на хетерозиготите (индивиди с различни гени). Поради текущата селекция на много вектори в генния състав на популацията се поддържат генотипове във всяко поколение, което осигурява най-добрата адаптивност на организма към условията на местообитанието. Наред с наличието на генитално сърповидно-клетъчна анемия в човешката популация, съществуват и други разновидности на гени, които характеризират полиморфизма. Какво дават? Отговорът на този въпрос ще бъде такъв феномен като хетерозис.

Хетерозиготни мутации и полиморфизъм

Хетерозиготичният полиморфизъм осигурява липсата на фенотипни промени в присъствието на рецесивни мутации, дори и да са вредни. Но наполовина с това, те могат да се натрупват в популацията на високо ниво, което може да надхвърли вредните доминантни мутации.

Необходимо условие за еволюционния процес

Еволюционният процес е непрекъснат и задължителното му условие е полиморфизмът. Това - показва постоянната адаптивност на дадено население към неговия местообитание. Хетерозиготните организми, които живеят в рамките на една група, могат да бъдат в хетерозиготно състояние и да се предават от поколение на поколение в продължение на много години. Заедно с тази фенотипна проява на тях може и да не е - поради огромния запас от генетична вариабилност.

Генът на фибриногена

В повечето случаи изследователите считат, че полиморфизмът на фибриногенния ген е предшественик на развитието на исхемичен инсулт. Но в момента проблемът е на преден план, в който генетичните и придобитите фактори могат да окажат влияние върху развитието на това заболяване. Този вид инсулт се развива в резултат на тромбоза на мозъчните артерии, както и чрез изучаване на ген полиморфизма на фибриноген, може да разбере много от процесите, свързани с това заболяване може да бъде предотвратено. Връзките на генетичните промени и биохимичните показатели на кръвта в момента не са достатъчно проучени от учените. По-нататъшните изследвания ще позволят да повлияят на хода на болестта, да променят хода й или просто да я предотвратят в ранен стадий на развитие.