Факторы популяционной динамики, Инбридинг - Генетические процессы в популяциях
Инбридинг
Понятие "инбридинг" широко используется в популяционной генетике при описании особенностей генетической структуры популяций. Случайное скрещивание, или панмиксия, - это абстракция. В современных аутбредных популяциях скрещивание может быть почти случайным по таким признакам, как группы крови или варианты ферментов, однако по некоторым наследственным признакам, например, по глухоте, они неслучайны. Менее очевидны, но более распространены браки, ассортативные по психологическим или социальным особенностям. Ассортативность ведет к увеличению доли гомозиготных лиц и уменьшению доли гетерозиготных лиц в популяции, что теоретически должно нарушать равновесие частот генотипов и, соответственно, уменьшению генетической изменчивости.
Один из типов ассортативного брака - брак между родственниками или инбредный брак. По определению В. А.Ратнера, инбридингом называют ограничение свободы скрещивания индивидуумов, связанное лишь отношениями родства, когда, независимо от генотипа, близкородственные особи имеют повышенную частоту скрещивания. Инбридинг - коэффициент корреляции между гаметами g1 и g2, при объединении которых образовалась особь z.
Инбридинг имеет количественную меру. Для оценки инбридинга в популяции чаще используется коэффициент инбридинга, введенный С. Райтом, и коэффициент родства Малеко. Коэффициент инбридинга (F) - это вероятность идентичности по происхождению гена, полученного от общего предка. Коэффициент родства двух индивидов А и В - это вероятность того, что случайно выбранный ген, принадлежащий А, идентичен гену того же локуса у В.
В качестве меры дифференциации популяции С. Райт предложил различать три статистики:
FIS - локальный инбридинг, является мерой корреляции между объединяющимися гаметами в субпопуляции и позволяющий оценить брачную ассортативность в популяции;
FST - случайный инбридинг, отражает корреляцию между случайно объединяющимися гаметами в субпопуляции относительно всей популяции, который используется для сравнения степени дифференцированности субпопуляций по частотам генов и является количественной мерой для измерения эффективности дрейфа;
FIT - тотальный инбридинг, складывается из локального и случайного инбридинга.
Различные определения термина "инбридинг", встречающиеся в литературе, отражают лишь способ формирования изучаемого параметра, не меняя смысла данной характеристики.
Инбридинг является важной характеристикой для популяционной генетики, так как увеличивает в популяции частоту гомозиготных генотипов по сравнению с ожидаемой при равновесии Харди-Вайнберга.
Уровень инбридинга в разных популяциях колеблется в достаточно широких пределах. Так, средний коэффициент инбридинга в Европе варьирует от 0,00005 до 0,0011, в Америке - от 0,000099 до 0,0012, в Индии - от 0,0118 до 0,037, в отдельных изолятах - от 0,022 до 0,0698. В ряде стран получены коэффициенты инбридинга для отдельного индивида. В Бразилии он составил 0,00310, в Испании - 0,00572, в Италии - 0,00144, в Мексике - 0,00083, в Норвегии - 0,00216, во Франции - 0, , в Швейцарии - 0,00045, в Японии - 0,00433.
Большое число исследований посвящено изучению влияния неслучайной компоненты инбридинга на накопление рецессивных заболеваний. Высокие значения тотального инбридинга, обусловленного его неслучайной компонентой, выявлены при исследовании популяций республик Средней Азии, Западного Памира, Азербайджана и, в частности, талышей.
В медицинской генетике инбридинг привлекает основное внимание исследователей, так как он приводит к огомозигочиванию редких рецессивных генов, обусловливающих редкую патологию, что может приводить к увеличению частоты наследственных болезней и, в то же время, к "очищению" популяции от патологических мутантных генов (при длительном действии). Отягощенность аутосомно-рецессивной патологией связана с коэффициентом инбридинга в популяции.
Исследования, проведенные в Карнатаке (Южная Индия), показали, что наиболее предпочтительными в этой популяции являются кровнородственные браки. Коэффициент инбридинга, рассчитанный для всей популяции, составил 0,0271. Отягощенность менделирующей наследственной патологией следующая: АД - 2,7 и АР - 5,9 на 1000 человек, Х-сц. - 1,2 на 1000 мужчин. Отмечен высокий удельный вес аутосомно-рецессивной патологии в общей отягощенности наследственными заболеваниями.
Отмечается существенная роль инбридинга в снижении плодовитости и рождаемости и увеличении числа врожденных дефектов у детей. Вместе с тем, исследование, проведенное в Австралии, выявило повышение плодовитости в инбредных семьях, но при этом все же отмечено повышение постнатальной смертности и увеличение частоты врожденных аномалий.
Таким образом, высокий инбридинг в популяциях человека может быть обусловлен как большим количеством кровно-родственных браков (неслучайная составляющая инбридинга FIS), так и географической и социальной подразделенностью (случайная составляющая инбридинга FST).
Количественной мерой случайной компоненты инбридинга является FST. Теоретические расчеты случайного инбридинга, проведенные N. Morton, показали, что его варьирование должно быть не очень большим: от 0,002, для значительных по численности этнических групп, до 0,02, для популяций Ближнего Востока.
Похожие статьи
-
Предмет генетической эпидемиологии, Генетическая эпидемиология - Генетические процессы в популяциях
Генетическая эпидемиология В середине 50-х годов 20 века оформилось новое научное направление - генетическая эпидемиология, которая реализуется при...
-
Основной закон популяционной генетики - Генетические процессы в популяциях
Закон Харди-Вайнберга -- это ключевая закономерность популяционной генетики. Этот закон можно сформулировать следующим образом: в популяции бесконечно...
-
Генетический дрейф - Генетические процессы в популяциях
Изучение природных популяций показывает, что, как правило, они не представляют собой единой панмиксной единицы. Подразделенность большой популяции на...
-
Мутации, Естественный отбор - Генетические процессы в популяциях
Мутации являются одним из стохастических факторов, влияющих на равновесие генных частот в популяции. Мутации возникают постоянно и приводят к появлению...
-
Миграции - Генетические процессы в популяциях
Равновесие генных частот в популяции предполагается при отсутствии миграций. Наряду с этим, между реально существующими популяциями человека постоянно...
-
Элементарные факторы эволюции, Мутационный процесс - Популяция как элементарная единица эволюции
Можно выделить три основных элементарных фактора эволюции: Мутационный процесс, популяционные волны, изоляция. Мутационный процесс Мутация - это...
-
Генетические регистры - Методы исследования популяции человека
Определение распространенности максимально возможного числа нозологических форм наследственных заболеваний в популяции, возможно, путем создания...
-
Оценка случайного инбридинга методом изонимии - Методы исследования популяции человека
Фамилия - основная часть триединого полного русского именования человека - является очень интересным словом, которое может расцениваться и как памятник...
-
В настоящее время оценка генетической структуры различных популяций осуществляется с использование биологических и небиологических источников информации,...
-
Нами была проведена сравнительная оценка различных механизмов персистенции вируса в организме гусениц непарного шелкопряда и условия ее перехода в острое...
-
Популяционная генетика - Генетические процессы в популяциях
Популяция (позднелат. populatio, от лат. populus -- народ, население) это совокупность особей одного вида, более или менее длительно занимающая...
-
На эффективность микроклонального размножения влияет масса факторов различной природы. Это физиологические особенности вводимого в культуру растения,...
-
Генетические методы изучения биопленок - Использование микробных биопленок в промышленности
Для выявления генов, участвующих в генетическом контроле любого процесса, используются методы направленного и ненаправленного (инсерционного)...
-
"Обзорный" метод - Методы исследования популяции человека
Наиболее полноценным методом проведения популяционно-генетических исследований является "обзорный". Данный метод позволяет проводить обследование и...
-
Процесс саморегуляции в дубраве проявляется в том, что все разнообразное население леса существует совместно, не уничтожая полностью друг друга, а лишь...
-
Генетический скрининг взрослых - Геном человека
В настоящее время нет общенациональных программ генетического скрининга взрослого населения, но некоторые достижения заслуживают упоминания. Лучшим...
-
Полиморфные белки - Методы исследования популяции человека
Изучая генетическую структуру населения определенного региона проводятся исследования генетико-биохимического полиморфизма систем транспортных белков...
-
ДНК-маркеры - Методы исследования популяции человека
Для изучения структуры генофонда и этногенеза современных популяций человека в качестве первых молекулярно-генетических маркеров стали использовать...
-
Статистические методы - Методы исследования популяции человека
Статистика Нея На основании данных о численностях фенотипов рассчитывают частоты соответствующих аллелей всех исследованных полиморфных систем, величину...
-
Популяционные волны, Классификация популяционных волн - Популяция как элементарная единица эволюции
При характеристике популяции как элементарной эволюционной единицы одной из важных и постоянных черт признано явление колебания ее численности, волн...
-
Интенсивность Холера распространена не повсеместно. Эндемичной является Юго-Восточная Азия, в первую очередь такие страны, как Индия, Бангладеш,...
-
К чистым факторам переноса относят, например, факторы F и F-подобные (pAP22-4, pAP38, pAP39, pAP41) и pTRA1, фактор T, идентифицированный в E. coli,...
-
Одним из самых распространенных уродств у человека, составляющих около 30 % всех врожденных уродств, является расщелина губы и неба. Частота расщелины...
-
Груз наследственных заболеваний является составной частью общего генетического груза популяций. Оценка отягощенности наследственной патологии в...
-
Разнообразные методы медико-генетической диагностики являются своеобразной формой реализации евгенических идей. В настоящее время методы генетической...
-
Биологическими маркерами принято считать устойчивые биохимические, физиологические, анатомические и иные признаки организмов, варьирующие в норме в...
-
Широкие исследования вирусов насекомых и, в частности, бакуловирусов, начавшиеся во всем мире в середине прошлого столетия, были обусловлены, главным...
-
ВР.1 Подготовка помещений, ампул, оборудования, персонала. По Белорусской Фармакопее к стерильным растворам предъявляются следующие требования:...
-
Благодаря постоянному и беспорядочному броуновскому движению молекул воды [4] две идентичные по всем параметрам биомолекулы (БМ) способны не только...
-
+ раздражителями - блокаторами - ингибиторами - инактиваторами - мессенджеры Раздражитель, к восприятию которого биосистема специально приспособилась в...
-
Наследование голандрического признака - Генетика человека
Таблица 1.Типы наследования некоторых признаков у человека Аутосомный Х-сцепленный Голандрический Рецессивный Доминантный Рецессивный Доминантный Голубые...
-
Основные методы, которые были использованы при исследовании видов рода Amanita Fr. - это среднемасштабный маршрутный метод исследования микобиоты и...
-
Классификация мутаций - Мутация
1. По способу возникновения. Различают спонтанные и индуцированные мутации Спонтанные происходят в природе крайне редко с частотой 1-100 на миллион...
-
ЯЗВЕННАЯ БОЛЕЗНЬ - Организация сестринского процесса при осложнениях язвенной болезни
Язвенная болезнь - хронически рецидивное заболевание, склонное к прогрессированию с вовлечением в патологический процесс других органов системы...
-
Патология. Факторы риска. Профилактика - Естествознание - единая наука о природе
Научное познание материя человек В результате механических, физических, химических, биологических, а для человека и психических воздействий на живой...
-
Литература - Наследственность и окружающая среда как факторы индивидуального развития организма
1. Анатомия и физиология человека: учебник для 9 кл. шк. с углубл. изучением биологии / М. Р. Сапин, З. Г. Брыксина - М.: Просвещение, 1998. - 256 с.,...
-
Сестринский процесс - это организационная структура, необходимая для наблюдения, ухода, выполнения назначений врача больными. Это метод организации и...
-
Сестринский процесс (СП) предполагает системный подход в организации работы палатной медицинской сестры, который позволяет пациенту получить полноценный...
-
ДИАГНОСТИКА - Организация сестринского процесса при осложнениях язвенной болезни
1. рентгенологические исследования 2. эндоскопические исследования 3. УЗИ 4. ФГДС ЛЕЧЕНИЕ Цель медикаментозной терапии - облегчение боли, заживление...
-
В настоящее время в систематике бактерий осуществляется пересмотр сложившихся представлений, который благодаря своему бурному характеру и значению...
Факторы популяционной динамики, Инбридинг - Генетические процессы в популяциях