שְׁאֵלָה:
כמה מההבדלים הגנטיים בין בני אדם לשימפנזים נובעים מסחף גנטי?
Christian
2016-03-09 22:28:16 UTC
view on stackexchange narkive permalink

גם הברירה הטבעית וגם הסחף הגנטי משחקים חלק בשינוי ה- DNA שלנו לאורך זמן. האם יש אומדנים אמינים כמה ההבדלים בכל הגנום בינינו לבין השימפנזים נובעים מסחף גנטי וכמה נובעים מברירה טבעית?

מעניין ששיעור ההצטברות של מוטציות נייטרליות חדשות אינו תלוי בגודל האוכלוסייה ושווה ל- $ \ mu $ (לכל שושלת), כאשר $ \ mu $ הוא (גם) שיעור המוטציה במקום נתון.
@Remi.b: בואו נתמקד בכל הגנום.
שים לב שרוב לחצי הבחירה ימנעו למעשה סטייה בין שתי שושלות אחיות כשהן פועלות באותו כיוון. רק מקרים בהם הבחירה שונה בין השושלות יגרום להבדל. סוג זה של בחירה נקרא בפשטות [בחירה נבדלת] (https://en.wikipedia.org/wiki/Divergent_evolution).
בעקבות [התיאוריה הנייטרלית של האבולוציה המולקולרית] (https://en.wikipedia.org/wiki/Neutral_theory_of_molecular_evolution), הייתי צופה שרוב ההבדלים נובעים מהצטברות של מוטציות נייטרליות. (+1)
@Remi.b תמיד למדתי שהסחף הגנטי גבוה יותר באוכלוסיות קטנות יותר. זה לא מוכר עכשיו?
@Rodrigo אובדן הפולימורפיזם לאורך זמן (כך ניתן לכמת את מושג הסחף הגנטי) גבוה יותר בקרב אוכלוסייה קטנה יותר. תסתכל על [למה-כוח-הגנטית-סחף-הפוך פרופורציונלי-לגודל האוכלוסייה] (http://biology.stackexchange.com/questions/14543/why-is- חוזק-הגנטי-נסחף-ביחס הפוך-לאוכלוסיה-סי).
@Rodrigo עם זאת, קצב תיקון המוטציה הנייטרלית זהה. הסיבה היא שההסתברות לתיקון מוטציה נייטרלית היא $ \ frac {1} {2N} $. ישנן מוטציות חדשות של $ 2N \ mu $ הנכנסות לאוכלוסיה בכל דור ולכן קצב הקיבוע של מוטציות ניטרליות הוא $ \ frac {1} {2N} \ cdot 2N \ mu = \ mu $. תוצאה קלאסית זו חיונית לשחזור פילוגנטי בדרך כלל מכיוון שאנו יכולים להסיק זמן של סטייה משיעור ההבדל ניטרלי מבלי שנדע דבר על $ N $.
שתיים תשובות:
Erin Giglio
2017-08-01 01:45:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

הדרך הקלה ביותר לעקוב אחר אם גן מקודד חלבון מסוים התבדל בין שני מינים בגלל סחף או סלקציה מתוחזקת באופן פעיל, הוא להסתכל על היחס בין מוטציות נרדפות לא-נרדפות בתוך אותו גן. מוטציה נרדפת היא זו שאינה משנה את זהות חומצת האמינו בתוך אותו חלבון; מוטציה לא-נרדפת היא זו שעושה זאת. מוטציות נרדפות הן ניטרליות בהגדרתן; נוכחותם נותנת לנו מושג כמה זמן התפנה ובאיזו תדירות המוטציות באותו קידוד חלבון משתנות לאורך זמן.

יחס dN / dS (מוטציה לא-נרדפת למוטציה נרדפת) של 1 עולה כי המניע העיקרי לשינוי בין המינים הוא שינוי ניטרלי לחלוטין. זה בדרך כלל אומר שזה לא משנה מה קורה עם אותו חלבון וזה קצת יוצא דופן - הייתי מצפה בעיקר לראות משהו כזה בגן שנמצא בדרך להפוך לפסאודוגן.

יחס של פחות יותר מאחד פירושו שלמוטציות נרדפות יש סיכוי גבוה יותר להימשך באזור זה מאשר לא-נרדפים. זה בדרך כלל סימן לכך שהברירה המטהרת מתרחשת - מכל סיבה שהיא, חשוב לתפקוד של שני המינים שחלבונים אלה יישארו דומים יחסית.

יחס של יותר מ 1 פירושו שקיימת סחרה או בחירה כיוונית, וכי סוג החלבון משתנה בין שני המינים מכיוון שהבחירה משנה באופן פעיל אחד או שני החלבונים .

הנה מאמר המנתח ספציפית ניתוח גנום אנושי שלם ושימפנזים באמצעות מדד זה.

אתה יכול לשפר את התשובה הזו אם אתה מסכם את מה שמסכם העיתון המקושר (באופן כללי, התשובות ב- StackExchange צריכות לעמוד בפני עצמן; קישורים והפניות מספקים תמיכה, אך אנו מקווים שהתשובות כאן יאריכו את הקישורים שעלולים להשתנות או להתמות בעתיד. ).
"מוטציות נרדפות הן ניטרליות בהגדרה" זה לא בסדר. זה לא משנה את צורת החלבון אבל כן משנה את מהירות / כמויות הסינתזה של החלבון.
@Christian זה שגוי ככל שמדובר בפשט / הנחה, ושימושית בזה.
@canadianer: אני לא רואה שום סיבה שלא יהיה לחץ אבולוציוני להגדיל או להקטין את הסינתזה של חלבון מסוים וזה מה שעושה מוטציות נרדפות.
Remi.b
2017-10-07 04:52:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Wildman et al. (2003) חקר 97 גנים בבני אדם ושימפנזים ומראה עדויות לכך ש -30 מהם (~ 31%) התפתחו תחת סלקציה חיובית. זו לא אומרת אומדן של איזה חלק מההחלפות מסתגלות, אבל זה נותן מושג.

אומדנים כאלה יכולים להיות די קשים להשגה. אני לא מכיר הערכות כאלה בין בני אדם לפרימטים, אבל אני יודע על דרוזופילה .

אייר-ווקר וקייטלי (2009) שבערך 40% מכלל ההחלפות בין דרוזופילה מלנוגסטר ל ד. סימולנים הם אדפטטיביים.

גדלי האוכלוסייה גדולים יותר בשושלת ה דרוזופילה מאשר בשושלת ה הומינידה, הייתי צופה כי השבר של תחליפים שהם מסתגלים יהיו נמוכים משמעותית בין בני אדם לשימפנזים (חיזוי המסכים עם Wildman et al. (2003)).

אז, לשאלה כמה מההבדלים הגנטיים בין בני אדם לשימפנזים נובעים מסחף גנטי? , הייתי עונה: יותר מ 60%! אך הישאר זהיר ומבין שזו הערכה מעורפלת.



שאלה ותשובה זו תורגמה אוטומטית מהשפה האנגלית.התוכן המקורי זמין ב- stackexchange, ואנו מודים לו על רישיון cc by-sa 3.0 עליו הוא מופץ.
Loading...