تنوع ژنتیکی گونه‌ها

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به ناوبری پرش به جستجو
Wheat.gif
سهره‌های داروین یا سهره‌های گالاپاگوس.[۱]
والدین در این وضعیت خاص که در آن تکثیر می‌کنند، ژن‌های مشابهی دارند و تنوع در فرزندان دیده می‌شود. فرزندان متنوع نیز تکثیر می‌کنند و صفات را به فرزندانشان انتقال می‌دهند.

تنوع ژنتیکی به معنی تفاوت DNA در میان افراد است.[۲] دلایل متعددی را برای ایجاد تنوع ژنتیکی می‌توان نام برد، مثل جهش و نوترکیبی ژنی.

در میان افراد در یک جمعیت[ویرایش]

تنوع ژنتیکی را می‌توان در سطوح مختلف شناسایی کرد. ممکن است تنوع ژنتیکی را با مشاهده تنوع فنوتیپی در ویژگی‌های کمی (ویژگی‌هایی که به‌طور مداوم تغییر می‌کنند و توسط بسیاری از ژن‌ها کدگذاری شده‌اند (مثل، طول پا در سگ‌ها)) یا ویژگی‌های گسسته (ویژگی‌هایی که به دسته‌های گسسته طبقه‌بندی می‌شوند و توسط یک یا چند ژن کدگذاری می‌شوند (مثل، رنگ گلبرگ سفید، صورتی و قرمز در گل‌های خاص)) شناسایی کنیم.

تنوع ژنتیکی را می‌توان با بررسی تنوع در سطح آنزیم‌ها با استفاده از الکتروفورز پروتئین هم شناسایی کرد. ژن‌های چندریختی، بیش از یک آلل در هر جایگاه کروموزومی دارند. نیمی از ژن‌هایی که برای آنزیم‌ها در حشرات و گیاهان کدگذاری می‌شود ممکن است چندریختی باشند، در حالی که ژن‌های چندریختی در میان مهره‌داران کمتر رایج است.

در نهایت، تنوع ژنتیکی از تنوع در ترتیب بازهای نوکلئوتیدها در ژن‌ها به وجود می‌آید. تکنولوژی جدید اکنون دانشمندان را قادر ساخته تا به‌طور مستقیم توالی DNA را رسم کنند. با این کار تغییرات ژنتیکی بیشتری نسبت به الکتروفورز پروتئین شناسایی شده‌است. بررسی DNA نشان دهنده تنوع ژنتیکی در هر دو منطقه باکد و در منطقه بی‌کد اینترون ژن است.

تنوع ژنتیکی در صورتی منجر به تنوع فنوتیپی خواهد شد که تنوع در ترتیب نوکلئوتیدها در توالی DNA باعث تفاوت در ترتیب آمینواسیدهای پروتئین‌هایی شود که توسط آن توالی DNA کد شدند یا تفاوت‌های حاصل در توالی‌های آمینواسید بر شکل و در نتیجه عملکرد آنزیم تأثیر داشته باشد.[۳]

بین جمعیت‌ها[ویرایش]

تنوع جغرافیایی به معنی تفاوت‌های ژنتیکی در جمعیت‌های مناطق مختلف است. این ناشی از انتخاب طبیعی یا ریزش ژنتیکی است.

اندازه‌گیری[ویرایش]

تنوع ژنتیکی در یک جمعیت معمولاً با درصدی از جایگاه‌های ژنی که چندریخت هستند یا درصد جایگاه‌های ژنی که هتروزیگوت هستند، اندازه‌گیری می‌شود.

منابع[ویرایش]

طیف وسیعی از تنوع در Donax variabilis

جهش‌های تصادفی منشأ نهایی تنوع ژنتیکی هستند. جهش‌ها معمولاً نادر هستند و بیشتر جهش‌ها بی‌اثر یا زیان‌آور هستند، اما در برخی موارد آلل‌های جدید می‌توانند در انتخاب طبیعی مورد توجه قرار گیرند.

پلی‌پلوئیدی نمونه ای از جهش کروموزومی است. پلی‌پلوئیدی شرطی است که موجودات زنده سه یا چند مجموعه از تنوع ژنتیکی داشته باشند. (3n یا بیشتر)

تبادل ژنی (نوترکیبی ژنی) و جداسازی تصادفی که در میوز رخ می‌دهد، می‌تواند منجر به تولید آلل‌های جدید یا ترکیب جدیدی از آلل‌ها شود. علاوه بر این، لقاح تصادفی نیز به تغییر کمک می‌کند.

تغییر و نوترکیبی می‌تواند توسط عناصر ژنتیکی جداشدنی، رتروویروس درونی، LINEها، SINEs و غیره تسهیل شود.

برای یک ژنوم از ارگان‌های چندسلولی، ممکن است تغییرات ژنتیکی در سلول‌های سوماتیک به دست آید یا از طریق سلول‌های زاینده به ارث برده شوند.

شکل‌ها[ویرایش]

تنوع ژنتیکی را می‌توان با توجه به اندازه و نوع تغییرات ژنتیکی به شکل‌های مختلف تقسیم کرد. تنوع توالی در مقیاس کوچک (کمتر از ۱ کیلوبایس، کیلوبایت) شامل تغییر و تبدیل یک جفت باز و ایجاد فاصله است.[۴] تغییرات ساختاری در مقیاس بزرگ (> ۱ کیلوبایت) می‌تواند تنوع نسخه کپی (از دست دادن یا افزایش) یا بازآرایی کروموزوم باشد. تنوع عددی در تعداد کروموزوم‌ها یا ژنوم‌ها می‌تواند به صورت پلیپوئیدی یا آنیوپلوئیدی باشد.

ماندگاری در جمعیت[ویرایش]

عوامل مختلفی تنوع ژنتیکی را در جمعیت‌ها حفظ می‌کنند. آلل‌های مضر نهفته می‌توانند از انتخاب در افراد هتروزیگوت در جمعیت‌های موجود در موجودات دیپلوئید پنهان شوند (آلل‌های نهفته تنها در افراد هموزیگوت کمتر رایج هستند). انتخاب طبیعی همچنین می‌تواند تنوع ژنتیکی را در چندریختی‌های متعادل حفظ کند. چندریختی متعادل ممکن است زمانی اتفاق افتد که ناجورتخم‌ها مورد توجه قرار گیرند یا زمانی که انتخاب به فرکانس زمانی وابسته است.

همین‌طور ببینید[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  1. Darwin, 1845. Journal of researches into the natural history and geology of the countries visited during the voyage of H.M.S. Beagle round the world, under the Command of Capt. Fitz Roy, R.N. 2d edition.
  2. "What is genetic variation?". EMBL-EBI Train online. 2017-06-05. Retrieved 2019-04-03.
  3. Pavlopoulos, GA; Oulas, A; Iacucci, E; Sifrim, A; Moreau, Y; Schneider, R; Aerts, J; Iliopoulos, I (25 July 2013). "Unraveling genomic variation from next generation sequencing data". BioData Mining. 6 (1): 13. doi:10.1186/1756-0381-6-13. PMC 3726446. PMID 23885890.
  4. Lars Feuk, Andrew R. Carson & Stephen W. Scherer (February 2006). "Structural variation in the human genome". Nature Reviews Genetics. 7 (2): 85–97. doi:10.1038/nrg1767. PMID 16418744.

خواندن بیشتر[ویرایش]

پیوند به بیرون[ویرایش]