متغاير الزيجوت: ما هو وخصائصه وكيف يؤثر على التكاثر

علم الوراثة هو الجواب والمحرك للحياة نفسها. كما يتضح من عدة نظريات وافتراضات (من أصل الأنواع إلى اختيار Kin Selection) ، لا تعيش الحيوانات للتمتع بالوجود أو لغرض أكبر ، لكن هدفهم الحيوي الوحيد هو ترك النسل ، أو ما هو نفسه ، لزيادة نسبة جيناتهم في الجيل القادم.

يمكن تحقيق ذلك من خلال إنجاب الأطفال (اللياقة البدنية الكلاسيكية) أو مساعدة الأقارب المقربين جدًا في إنجابهم (اللياقة البدنية الشاملة).

أساس كل هذه المفاهيم يكمن في التكاثر ، سواء الجنسي أو اللاجنسي: إذا كان الكائن الحي لا يستطيع ترك نسله بأي شكل من الأشكال ، فمن المستحيل أن يتم التعبير عن بصمته الجينية في الأجيال اللاحقة. بناءً على هذه الفرضية ، تظهر استراتيجيات إنجابية لا حصر لها في العالم الطبيعي تحاول تعظيم تكلفة / فائدة إنجاب الأطفال: التقسيم ، الانشطار الثنائي ، الفتح الذاتي ، تعدد الأجنة ، التهجين والعديد من الأشكال الأخرى إضافي. تعدل الفرضيات البيئية سلوك الكائنات الحية ، وبالتالي ، استراتيجيتها الإنجابية.

على أي حال ، لفهم الفصل الجيني بين السكان منذ البداية ، عليك العودة إلى الأساسيات. استمر في القراءة هنا نخبرك بكل شيء عما يعنيه أن تكون متغاير الزيجوت ، على مستوى الفرد والسكان.

• مقالات لها صلة: "الأنواع الأربعة من الخلايا الجنسية"

أسس علم الوراثة في الكائنات الحية

قبل تكبد ولادة الكائنات الحية ، من الضروري توضيح سلسلة من المصطلحات التي يمكن أن تسبب الارتباك. بادئ ذي بدء ، تجدر الإشارة إلى أن البشر ثنائيو الصبغيات (2n) ، أي أن لدينا نسخة من كل كروموسوم داخل نواة كل خلية من خلايانا الجسدية.. وبالتالي ، إذا حملنا 23 زوجًا من الكروموسوم على المستوى الخلوي ، فسيكون إجمالي النمط النووي 46 (23 × 2 = 46).

مضاعفة الصيغة الصبغية هي نتاج النشاط الجنسي ، لأنه في جنسنا البشري (وفي جميعهم تقريبًا) ، يأتي من اتحاد الحيوانات المنوية أحادية الصيغة الصبغية (ن) والبويضة أحادية العدد (ن). كل من هذه الأمشاج ثنائية الصبغة في مرحلة النضج الأولية (الخلايا الجذعية الجرثومية) ، ولكن بفضل الانقسام الاختزالي ، من الممكن تقليل الحمل الجيني إلى النصف. وهكذا ، عندما يتم إخصاب اثنين من الأمشاج ، تستعيد البيضة الملقحة ثنائية الصبغة (n + n = 2n). كما يمكنك أن تتخيل ، تنتمي كل نسخة من النسختين الكروموسومات من الزيجوت إلى أحد الوالدين.

الآن ، هناك مفهوم آخر مهم للغاية يلعب دوره: الأليل. الأليل هو كل من الأشكال البديلة التي يمكن أن يمتلكها نفس الجين ، ويكمن الاختلاف في تسلسل النيوكليوتيدات التي يتكون منها.. سيكون للإنسان أليلين لكل جين ، حيث سيكون أحدهما موجودًا على جزء من كروموسوم الأب والآخر على متماثل كروموسوم الأم. من هنا ، يمكننا تسليط الضوء على سلسلة من العموميات:

• الأليل هو المسيطر (أ) عندما يتم التعبير عنه في النمط الظاهري للفرد بغض النظر عن طبيعة النسخة الموجودة على الكروموسوم المتماثل.
• يكون الأليل متنحيًا (أ) عندما يتم التعبير عنه في النمط الظاهري للفرد إذا وفقط إذا كانت نسخة الكروموسوم المتماثل هي نفسها.
• سائد متماثل الزيجوت (AA): الأليلات في الزوج الكروموسومي هي نفسها تمامًا ، علاوة على ذلك ، مسيطرة. يتم التعبير عن السمة المهيمنة (أ).
• متنحٍ متماثل (aa): الأليلات في زوج الكروموسومات متماثلة تمامًا ، علاوة على ذلك ، متنحية. إنها الحالة الوحيدة التي يتم فيها التعبير عن السمة المتنحية (أ).
• متغاير الزيجوت (Aa): الأليلات مختلفة. لأن السائد (A) يخفي المتنحي (أ) ، يتم التعبير عن النمط الظاهري السائد (أ).

ماذا يعني أن تكون متغاير الزيجوت؟

مع هذه الفئة الصغيرة من علم الوراثة ، حددنا تغاير الزيجوت تقريبًا دون أن ندرك ذلك. الفرد ثنائي الصيغة الصبغية (2n) هو متغاير الزيجوت عندما يتكون جين معين داخل النواة من أليلين مختلفين.، في علم الوراثة المندلية النموذجي ، واحد مهيمن (أ) والآخر متنحي (أ). في هذه الحالة ، من المتوقع أن يتم التعبير عن الأليل السائد على الآخر ، لكن الآليات الجينية ليست دائمًا بهذه البساطة في الشرح.

في الحقيقة، العديد من الصفات هي oligogenic أو polygenic ، أي أنها تتأثر بأكثر من جين واحد وتأثيرات البيئة.. في هذه الحالات ، لا يتم تفسير اختلاف النمط الظاهري من خلال الزيجوزية وحدها.

بالإضافة إلى ذلك ، من الممكن أيضًا أن يتم التعبير عن كلا الأليلين في نفس الوقت ، بنسبة أقل أو أكبر ، من خلال ظاهرة بيولوجية تُعرف باسم "الدومين المشترك". في هذه الصورة المحددة ، لا يوجد أليل سائد (أ) وأليل متنحي (أ) ، ولكن كلاهما جزء من النمط الظاهري أو الخصائص الخارجية للحامل.

ميزة متغاير الزيجوت

في علم الوراثة السكانية ، غالبًا ما يكون التنوع مرادفًا للمستقبل. إن النواة السكانية لنوع معين حيث يكون جميع الأفراد متماثلين تقريبًا على المستوى الجيني لديها تشخيص سيئ جدًا ، نظرًا لأدنى تغيير بيئي ، فمن الممكن أن يتوقف هذا الجينوم عن كونه مفيدًا تمامًا في الوقت الحالي مباشر. إذا كانت جميع العينات متشابهة ، فسوف تتفاعل بنفس الطريقة ، في السراء والضراء.

لهذا السبب ، يعتبر أن الأفراد متغاير الزيجوت (والسكان الذين لديهم معدل مرتفع من الزيجوت المتغاير) لديهم ميزة على أولئك المتماثلين في نفس الجين. بدلاً من، كلما زاد عدد الجينات التي تحتوي على أليلين مختلفين في العينة ، زاد احتمال أن تكون المرونة الوراثية لها أكثر ملاءمة. هذا ليس مجرد مفهوم تخميني ، حيث تم إثبات أن تماثل الزيجوت هو نتاج زواج الأقارب (التكاثر بين السلالات) ، وهو أمر ضار بشكل واضح في البيئة الطبيعية.

دعنا نعطي مثالا. التليف الكيسي هو كيان إكلينيكي ناتج عن جين CFTR ، الموجود على الذراع الطويلة للكروموسوم 7 ، في الموضع 7q31.2. هذه الطفرة متنحية (أ) ، لأنه إذا كان الكروموسوم المتماثل يقدم جين CFTR صحيًا (A) ، فسيكون قادرًا على التغلب على نقص نسخته الطافرة الأخرى والسماح للشخص بأن يكون غضب شديد. لذلك ، فإن الشخص الذي هو متغاير الزيجوت بالنسبة لجين المرض (Aa) سيكون حاملًا ، لكنه لن يظهر الصورة السريرية ، على الأقل في معظم الأمراض الجسدية المتنحية.

هذا ليس دائما كذلك في بعض الأحيان ، يمكن أن يؤدي نقص وظائف أحد الأليلين إلى بعض حالات عدم التطابق القابلة للقياس الكمي. على أي حال ، من أجل مرض وراثي وراثي متنحي يظهر نفسه في جميع حالاته روعة ، من الضروري أن يتم تحور نسختين من الجين المصاب ، وبالتالي تكون كذلك مختل (أأ). هذا هو السبب في أن تغاير الزيجوت أقل ارتباطًا بالمرض من الزيجوت المتماثل ، حيث يمكن إخفاء علم الأمراض المتنحي ، حتى عندما يحمل المريض الجين المصاب.

بناءً على هذه الآلية ، ليس من الصعب علينا فهم سبب وجود سلالات من الكلاب والقطط تعاني من مشاكل صحية خطيرة (حتى 6 يموت ما يصل إلى نصف القطط الفارسية من بين كل 10 من المسترددين الذهبيين بسبب السرطان مثال). كلما زاد تكاثر الآباء فيما بينهم ، زاد الميل نحو الزيجوت المتماثل ، وكلما زاد التشجيع على انضمام أليلين متنحي ضار إلى النمط الوراثي للفرد نفسه. هذا هو سبب ارتباط زواج الأقارب بالمرض طويل الأمد والموت بين السكان..

بالإضافة إلى ذلك ، من الممكن أن يمنح تغاير الزيجوت النسل مزايا تطورية أكثر من تلك التي يحملها نسله. كون الوالدين متماثلين ، أو ما هو نفسه ، فإن النمط الظاهري للزيجوت المتغاير هو أكثر من مجموع القطع. لهذا السبب ، على المستوى الجيني ، غالبًا ما يقال إن السكان الذين لديهم نسبة عالية من تغاير الزيجوت في الجينوم هم "أكثر صحة" من تلك التي تميل إلى أن تكون متماثلة اللواقح. كلما قل التباين بين الأفراد ، زاد احتمال تأثر الجميع بنفس الطريقة. قبل تغيير ضار.

ملخص

على الرغم من كل ما تم وصفه ، نريد التأكيد على أننا تحركنا في جميع الأوقات لأسباب عامة ، حيث يوجد لكل قاعدة معنى واحد على الأقل في البيئة الطبيعية. نحن نعمل على أساس أن التنوع الجيني هو مفتاح النجاح ، ولكن إذن لماذا توجد أنواع لاجنسية متطابقة وراثيًا صمدت بمرور الوقت؟ لم يتم حل مفارقة اللاجنسية في الكائنات "البسيطة التطورية" بعد ، ولكن من الواضح ذلك إن تماثل الزيجوت المشتق من التكاثر بين الأقارب هو سلبي عمليا لجميع الفقاريات.

وبالتالي ، يمكننا أن نؤكد أن التباين الجيني هو مفتاح النجاح في مجتمع طبيعي. لذلك ، في الدراسات الجينية السكانية عادة ما يتم تعميم أن نسبة عالية من الزيجوت متغايرة الزيجوت مرادفة للصحة.