Генетическая дисперсия

редактировать
Рональд Фишер в 1913 году

Генетическая дисперсия - это концепция, изложенная английский биолог и статистик Рональд Фишер в своей фундаментальной теореме естественного отбора, которую он изложил в своей книге 1930 г. книга Генетическая теория естественного отбора, в которой постулируется, что скорость изменения биологической приспособленности может быть рассчитана по генетической дисперсии самой приспособленности. Фишер попытался дать статистическую формулу о том, как изменение приспособленности в популяции может быть связано с изменениями частоты аллеля . Фишер не сделал никаких ограничительных предположений в своей формуле относительно параметров приспособленности, выбора партнера или количества задействованных аллелей и локусов.

Содержание
  • 1 Определение
  • 2 Генетическая изменчивость и наследственность
  • 3 Количественная формула
  • 4 Метод измерения
  • 5 Примеры исследований
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки
Определение

Фенотипическая дисперсия, обычно сочетает вариацию генотипа с вариацией окружающей среды. Генетическая дисперсия состоит из трех основных компонентов: аддитивная генетическая дисперсия, доминирующая дисперсия и эпистатическая дисперсия.

Аддитивная генетическая дисперсия включает в себя наследование определенного аллеля от вашего родителя и независимое влияние этого аллеля на конкретный фенотип, что будет вызывают отклонение фенотипа от среднего фенотипа. Доминирующая генетическая дисперсия относится к отклонению фенотипа, вызванному взаимодействиями между альтернативными аллелями, которые контролируют один признак в одном конкретном локусе. Эпистатическая дисперсия включает взаимодействие между разными аллелями в разных локусах.

Генетическая дисперсия и наследуемость

Наследственность указывает на то, какая часть фенотипической дисперсии обусловлена ​​дисперсией генетических факторов. Обычно после того, как мы узнаем общее количество генетической изменчивости, ответственной за признак, мы можем вычислить его наследуемость. Наследственность может использоваться в качестве важного предиктора для оценки того, может ли популяция реагировать на искусственный или естественный отбор.

Наследуемость в широком смысле, H = V G/VP, включает долю фенотипической изменчивости из-за эффектов аддитивная, доминирующая и эпистатическая дисперсия. Узкая наследственность, h = V A/VP, относится к доле фенотипической изменчивости, обусловленной аддитивными генетическими ценностями (V A).

Количественная формула

Фенотипическая дисперсия (V P) в популяции зависит от генетической изменчивости (V G) и источников окружающей среды (V E)

VP= V G + V E

Общее количество генетической дисперсии может быть разделены на несколько групп, включая аддитивную дисперсию (V A), дисперсию доминирования (V D) и эпистатическую дисперсию (V I).

VG= V A + V D + V I

Метод измерения

1. Традиционно с использованием данных родословной у людей, растений и домашнего скота

2. Использование метода регрессии однонуклеотидных полиморфизмов (SNP ) для количественной оценки вклада аддитивной, доминирующей и импринтинговой дисперсии в общую генетическую дисперсию

3. Матрицы генетической дисперсии-ковариации (G) удобно обобщают генетические отношения между набором признаков. s и являются центральным параметром при определении многовариантной реакции на отбор.

Примеры исследований

1. Распределение генетической дисперсии по фенотипическому пространству и реакция на отбор.

Понять, как эмпирический спектральный Распределение G предсказывает ответ на отбор по фенотипическому пространству. В частности, комбинации признаков, которые образуют почти нулевое генетическое подпространство с небольшой генетической изменчивостью, лишь непоследовательно реагируют на отбор. Они излагают основу для понимания того, как эмпирическое спектральное распределение G может отличаться от случайных ожиданий, разработанных в рамках теории случайных матриц (RMT). Использование набора данных, содержащего большое количество признаков экспрессии генов.

2. Сравнение оценок генетической изменчивости по разным моделям взаимоотношений .

В этом исследовании исследователи используют различные модели взаимосвязей для сравнения оценок компонентов генетической дисперсии и наследуемости. Однако разные модели могут давать разные оценки генетической дисперсии. Они обнаружили, что ожидаемая генетическая дисперсия обычно равна расчетной дисперсии, умноженной на статистику, Dk, а для наиболее типичных моделей отношений Dk близко к 1, что означает, что большинство этих моделей можно использовать для оценки генетической дисперсии.

3.Оценка аддитивности, доминирования и импринтинга генетической изменчивости с использованием геномных данных

Разработка картирования однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) помогает исследовать генетические вариации сложных признаков в отдельных локусах. Исследователи могут количественно оценить вклад аддитивной, доминирующей и импринтинговой дисперсии в общую генетическую дисперсию с помощью метода регрессии SNP.

Ссылки
  1. ^Crow, JF (2002). «Перспектива: Фишер, аддитивная генетическая дисперсия и фундаментальная теорема естественного отбора». Эволюция. 56 (7): 1313–6. doi : 10.1554 / 0014-3820 (2002) 056 [1313: phstfa] 2.0.co; 2. PMID 12206233.
  2. ^Фундаментальная теорема естественного отбора Фишера, пересмотренная Сабином Лессардом
  3. ^MONNAHAN, PJ; КЕЛЛИ, Дж. Эпистаз является основным фактором, определяющим аддитивную генетическую изменчивость у Mimulus guttatus. PLoS Genetics. 11, 5, 1-21, май 2015 г. ISSN 1553-7390
  4. ^Байерс, Д. (2008) Компоненты фенотипической дисперсии. Nature Education 1 (1): 161
  5. ^Байерс, Д. (2008) Компоненты фенотипической дисперсии. Nature Education 1 (1)
  6. ^Hill, W. G., et al. Данные и теория указывают на в основном аддитивную генетическую дисперсию для сложных признаков. PLoS Genetics 4, e1000008 (2008)
  7. ^Falconer, DS, Mackay, TCF Introduction to Quantitative Genetics (Лондон, Longman, 1996)
  8. ^Линч, М., Уолш, Б. Генетика и анализ количественных признаков (Sunderland, MA, Sinauer Associates, 1998)
  9. ^Байерс, Д. (2008) Компоненты фенотипической дисперсии. Природное образование 1 (1): 161
  10. ^Blows, M.W.; Макгиган, К. (2015). «Распределение генетической изменчивости по фенотипическому пространству и реакция на отбор». Молекулярная экология. 24 (9): 2056–2072. DOI : 10.1111 / mec.13023. PMID 25438617.
  11. ^Ланде, Р. (1979). «Количественный генетический анализ многомерной эволюции применительно к аллометрии размеров мозга и тела». Эволюция. 33 (1): 402–416. doi : 10.2307 / 2407630. JSTOR 2407630. PMID 28568194.
  12. ^УДАРЫ, МВт; МАКГУИГАН, К. Распределение генетической изменчивости по фенотипическому пространству и реакция на отбор. Молекулярная экология. 9, 2056, 2015. ISSN 0962-1083
  13. ^Легарра, Андрес (2016). «Сравнение оценок генетической дисперсии по разным моделям взаимоотношений». Теоретическая популяционная биология. 107 : 26–30. doi : 10.1016 / j.tpb.2015.08.005. PMID 26341159.
  14. ^Lopes, Marcos S., et al. «Оценка аддитивного, доминирующего и импринтингового генетического разнообразия с использованием геномных данных». G3: Гены | Геномы | Genetics 5.12 (2015): 2629-2637.
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-21 14:58:10
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте