Генетический груз

«Генетический груз» — термин, чаще всего используемый для обозначения суммы неблагоприятных летальных и сублетальных мутаций в генофонде популяции. Концепция была предложена английским популяционным генетиком Джоном Холдейном (1937) (англ. John Haldane).

ОпределенияПравить

Генетический груз — накопление летальных и сублетальных отрицательных мутаций, вызывающих при переходе в гомозиготное состояние выраженное снижение жизнеспособности особей, или их гибель.

«Вырождение» — наблюдаемое при близкородственном скрещивании ухудшение фенотипических характеристик потомства.

В более строгом смысле генетический груз в популяционной генетике — это выражение уменьшения селективной ценности для популяции по сравнению с той, которую имела бы популяция, если бы все индивидуальные организмы соответствовали бы наиболее благоприятному генотипу. Обычно выражается в средней приспособленности по сравнению с максимальной приспособленностью.

Частью генетического груза является мутационный груз.

Генетический груз рассматривается, как мера неприспособленности популяции к условиям окружающей среды. Он оценивается по различию приспособленности реальной популяции — по отношению к приспособленности воображаемой, максимально приспособленной популяции.

Значение генетического груза обычно находится в интервале 0 < L < 1, где 0 — отсутствие генетического груза.

Математическое описаниеПравить

Рассмотрим ген с аллелями A 1 A n \mathbf{A} _1 \dots \mathbf{A} _n , которые имеют среднюю приспособленность w 1 w n w_1 \dots w_n и частоту аллелей p 1 p n p_1 \dots p_n , соответственно. Если мы не учитываем зависящую от частоты аллелей приспособленность, генетический груз ( L L ) может быть рассчитан по формуле: L = w max w ¯ w max                     ( 1 ) L = {{w_\max - \bar w}\over w_\max}~~~~~~~~~~(1)

где w max w_\max - максимальная величина приспособленности w 1 w n w_1 \dots w_n и w ¯ \bar w - средняя приспособленность, которая рассчитывается как среднее из всех приспособленностей, умноженных на частоту соответствующего аллеля w ¯ = i = 1 n p i w i                     ( 2 ) \bar w = {\sum_{i=1}^n {p_i w_i}} ~~~~~~~~~~(2)

где i th i^\mathrm{th} аллель - A i \mathbf{A}_i и характеризуется частотой и приспособленностью w i w_i и p i p_i , соответственно.

Если w max = 1 w_\max = 1 , то (1) упрощается до L = 1 w ¯ .                     ( 3 ) L = 1 - \bar w. ~~~~~~~~~~(3)

ПримерыПравить

Примерами генетического груза в человеческих популяциях являются аллели мутантных форм гемоглобинаГемоглобина С и Гемоглобина S.

См. такжеПравить

ЛитератураПравить

  • JBS Haldane (1957). "The cost of natural selection". Journal of Genetics 55: 511-524.
  • JF Crow (1958). "Some possibilities for measuring selection intensities in man". Hum. Biol 30: 1-13.
  • Жигачев А. И. и др. К вопросу о структуре генетического груза у кошек / Сб. науч. тр. С.-Петерб. акад. ветеринар. медицины. 2000. N 132. — С. 43. ISSN 0135-3195

Внешние ссылкиПравить