Гетерозигота: что это такое, особенности и как это влияет на размножение

Генетика — это ответ и двигатель самой жизни. Как показывают многочисленные теории и постулаты (от происхождения вида до Родственного Отбора), животные живут не для наслаждения существованием или для большей цели, но их единственная жизненная цель состоит в том, чтобы оставить потомство или, что то же самое, увеличить долю собственных генов в следующем поколении.

Этого можно добиться, заведя детей (классический фитнес) или помогая родить их очень близким родственникам (инклюзивный фитнес).

В основе всех этих концепций лежит размножение половое или бесполое: если живое существо никак не может оставить потомство, невозможно, чтобы его генетический отпечаток выразился в последующих поколениях. Основываясь на этой предпосылке, в естественном мире возникают бесконечные репродуктивные стратегии, которые пытаются максимизировать стоимость/выгода рождения детей: разделение, бинарное деление, аутотомия, полиэмбриония, гибридизация и многие другие формы дальше. Окружающие условия модулируют поведение живых существ и, следовательно, их репродуктивную стратегию.

В любом случае, чтобы с самого начала понять генетическую сегрегацию в популяции, нужно вернуться к основам. Продолжайте читать, здесь Мы расскажем вам все о том, что значит быть гетерозиготным, на индивидуальном и популяционном уровне..

• Связанная статья: «4 типа половых клеток»

Основы генетики живых существ.

Прежде чем вступать в зиготность живых существ, необходимо уточнить ряд терминов, которые могут вызвать путаницу. Прежде всего следует отметить, что Люди диплоидны (2n), то есть у нас есть копия каждой хромосомы в ядре каждой из наших соматических клеток.. Таким образом, если мы несем на клеточном уровне 23 пары хромосом, то общий кариотип будет 46 (23x2=46).

Диплоидия является продуктом сексуальности, поскольку у нашего вида (и почти у всех) она происходит от союза гаплоидного сперматозоида (n) и гаплоидной яйцеклетки (n). Каждая из этих гамет диплоидна в своей начальной фазе созревания (зародышевая стволовая клетка), но благодаря мейозу удается вдвое снизить генетическую нагрузку. Таким образом, при оплодотворении двух гамет зигота восстанавливает диплоидию (n+n=2n). Как вы понимаете, каждая из двух хромосомных копий зиготы принадлежит одному из родителей.

Теперь в игру вступает еще одно чрезвычайно важное понятие: аллель. Аллель – это каждая из альтернативных форм, которые может иметь один и тот же ген, отличие которых заключается в последовательности составляющих его нуклеотидов.. У человека будет два аллеля для каждого гена, так как один будет расположен на участке отцовской хромосомы, а другой на гомологе материнской хромосомы. Отсюда мы можем выделить ряд общих положений:

• Аллель является доминантным (А), если он выражен в фенотипе индивидуума независимо от природы копии на гомологичной хромосоме.
• Аллель является рецессивным (а), если он выражен в фенотипе особи тогда и только тогда, когда копия гомологичной хромосомы совпадает с ней.
• Гомозиготный доминантный (АА): аллели в хромосомной паре абсолютно одинаковые и притом доминантные. Доминантный признак (А) выражен.
• Гомозиготные рецессивные (аа): аллели в хромосомной паре абсолютно одинаковые и притом рецессивные. Это единственный случай, когда выражен рецессивный признак (а).
• Гетерозигота (Аа): аллели разные. Поскольку доминантный (А) маскирует рецессивный (а), проявляется доминантный (А) фенотип.

Что значит быть гетерозиготным?

С помощью этого небольшого класса генетики мы определили гетерозиготность, почти не осознавая этого. Диплоидный (2n) индивидуум является гетерозиготным, если данный ген внутри ядра состоит из двух разных аллелей., в типичной менделевской генетике один доминантный (А) и один рецессивный (а). В этом случае ожидается, что доминантный аллель будет экспрессироваться поверх другого, но генетические механизмы не всегда так просто объяснить.

На самом деле, Многие признаки олигогенны или полигенны, то есть на них влияет более одного гена и воздействие окружающей среды.. В этих случаях изменчивость фенотипа объясняется не только зиготностью.

Кроме того, также возможно, что оба аллеля экспрессируются одновременно, в меньшей или большей степени, посредством биологического явления, известного как «кодоминирование». В этой специфической картине нет доминантного аллеля (А) и рецессивного (а), но оба являются частью фенотипа или внешних признаков носителя.

Преимущество гетерозигот

В популяционной генетике разнообразие часто является синонимом будущего.. Популяционное ядро ​​данного вида, где все особи почти одинаковы на генетическом уровне, имеет прогноз очень плохо, потому что при малейшем изменении окружающей среды возможно, что этот геном перестанет быть полностью полезным в данный момент немедленный. Если все образцы одинаковы, они будут реагировать одинаково, в лучшую или в худшую сторону.

По этой причине считается, что гетерозиготные особи (и популяции с высоким уровнем гетерозиготности) имеют преимущество перед гомозиготными по одному и тому же гену. Скорее, чем больше генов с двумя разными аллелями присутствует в образце, тем больше вероятность того, что его генетическая пластичность более подходит. Это не просто предположительная концепция, поскольку было показано, что гомозиготность является продуктом инбридинга (воспроизведения между инбредами), что-то явно вредное в естественной среде.

Приведем пример. Кистозный фиброз — клиническое состояние, вызываемое геном CFTR, расположенным на длинном плече хромосомы 7 в положении 7q31.2. Эта мутация является рецессивной (а), потому что, если гомологичная хромосома представляет здоровый ген CFTR (А), он сможет преодолеть отсутствие другой своей мутировавшей копии и позволит человеку быть ярость. Следовательно, человек, гетерозиготный по гену болезни (Аа), будет носителем, но не будет проявлять клинической картины, по крайней мере, при большинстве аутосомно-рецессивных заболеваний.

Это не всегда так иногда отсутствие функциональности одного из двух аллелей может привести к некоторым количественным несоответствиям. В любом случае, чтобы аутосомно-рецессивное заболевание проявлялось во всей своей великолепие, необходимо, чтобы обе копии пораженного гена были мутированы и, следовательно, неблагополучный (аа). Вот почему гетерозиготность в меньшей степени связана с заболеванием, чем гомозиготность, поскольку рецессивная патология может быть замаскирована, даже если больной является носителем пораженного гена.

Опираясь на этот механизм, нам нетрудно понять, почему существуют породы собак и кошек с серьезными проблемами со здоровьем (до 6 из 10 золотистых ретриверов умирают от рака, а до половины персидских кошек имеют поликистоз почек. пример). Чем больше родителей воспроизводится между ними, тем больше тенденция к гомозиготности и тем больше способствует тому, чтобы два вредных рецессивных аллеля в конечном итоге соединились в генотипе одной и той же особи. Вот почему инбридинг связан с длительной болезнью и смертью в популяции..

Кроме того, возможно, что гетерозиготность дает потомству больше эволюционных преимуществ, чем те, которые несет его потомство. родители гомозиготны, или, что то же самое, фенотип гетерозиготы больше, чем сумма их части. По этой причине на генетическом уровне часто говорят, что популяция с высоким процентом гетерозиготности в геноме «здоровее», чем популяция с тенденцией к гомозиготности. Чем меньше различий между людьми, тем больше вероятность того, что все будут затронуты одинаково. перед вредным изменением.

Краткое содержание

Несмотря на все описанное, хотим подчеркнуть, что во все времена мы двигались на общих основаниях, так как для каждого правила в природной среде есть хотя бы одно значение. Мы исходим из того, что генетическое разнообразие является ключом к успеху, но тогда почему существуют генетически идентичные бесполые виды, сохранившиеся с течением времени? Парадокс асексуальности у «эволюционно простых» существ еще не разрешен, но ясно, что гомозиготность, полученная в результате размножения между кровнородственными, отрицательна практически для всех позвоночные.

Таким образом, мы можем утверждать, что в естественной популяции генетическая изменчивость является ключом к успеху. Поэтому в популяционно-генетических исследованиях обычно считается, что высокий процент гетерозигот является синонимом здоровья.