Πολυμορφισμός Κληρονομικός

Κληρονομικός πολυμορφισμός: κατανόηση και παραδείγματα

Κληρονομικός πολυμορφισμός είναι η παρουσία σε έναν πληθυσμό ή ένα είδος διαφόρων μορφών φαινοτυπικών χαρακτηριστικών που προκαλούνται από ετεροζυγωτία ατόμων για αλληλόμορφα γονίδια που ελέγχουν τα αντίστοιχα χαρακτηριστικά. Ένας τέτοιος πολυμορφισμός μπορεί να εκδηλωθεί τόσο με τη μορφή της παρουσίας πολλών μορφολογικών, φυσιολογικών ή βιοχημικών μορφών όσο και με τη μορφή πολλών αλληλόμορφων γονιδίων που καθορίζουν το ίδιο χαρακτηριστικό.

Ο κληρονομικός πολυμορφισμός είναι ένας σημαντικός μηχανισμός για τη διατήρηση της βιοποικιλότητας σε έναν πληθυσμό και του παρέχει προσαρμοστική ευελιξία στις μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες. Για παράδειγμα, η παρουσία διαφορετικών μορφών χρωματισμού στα ζώα μπορεί να τα βοηθήσει να μιμηθούν το περιβάλλον τους και να αυξήσουν τις πιθανότητές τους να επιβιώσουν.

Ένα από τα πιο διάσημα παραδείγματα κληρονομικού πολυμορφισμού είναι ο πολυμορφισμός της ομάδας αίματος στον άνθρωπο. Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι αίματος στον άνθρωπο: Α, Β και Ο, οι οποίοι καθορίζονται από την παρουσία διαφορετικών αλληλόμορφων του γονιδίου που κωδικοποιεί πρωτεΐνες στην επιφάνεια των ερυθρών αιμοσφαιρίων. Υπάρχει επίσης μια ομάδα αίματος ΑΒ, η οποία προκαλείται από την παρουσία και των δύο αλληλόμορφων του γονιδίου. Η κατανομή των ομάδων αίματος σε διαφορετικούς πληθυσμούς μπορεί να ποικίλλει σημαντικά και εξαρτάται από το ιστορικό των εθνοτικών μεταναστεύσεων και τη φυσική επιλογή.

Ένα άλλο παράδειγμα κληρονομικού πολυμορφισμού είναι η παρουσία διαφορετικών μορφών χρωματισμού στις πεταλούδες. Στις πεταλούδες, πολλά είδη έχουν πολλαπλά χρώματα, τα οποία μπορεί να σχετίζονται τόσο με γενετικές όσο και με περιβαλλοντικές συνθήκες. Για παράδειγμα, η πεταλούδα λάχανου (Pieris rapae) έχει δύο χρωματικές μορφές - ανοιχτό και σκούρο. Η ανοιχτή μορφή χρωματισμού είναι πιο κοινή στις βόρειες περιοχές όπου το χιόνι βρίσκεται στο έδαφος κατά τη διάρκεια του χειμώνα, ενώ η σκούρα μορφή χρωματισμού κυριαρχεί στις νότιες περιοχές όπου δεν υπάρχει χιόνι το χειμώνα.

Έτσι, ο κληρονομικός πολυμορφισμός είναι ένας σημαντικός μηχανισμός για τη διατήρηση της βιοποικιλότητας στη φύση και είναι αποτέλεσμα φυσικής επιλογής και διεργασιών μετάλλαξης. Η μελέτη του κληρονομικού πολυμορφισμού σε διάφορους πληθυσμούς και είδη μας επιτρέπει να κατανοήσουμε καλύτερα τους μηχανισμούς προσαρμογής των οργανισμών στις μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες και να αναπτύξουμε μεθόδους για τη διατήρηση της βιοποικιλότητας.

Πολυμορφισμοί πληθυσμού και ορισμοί Η γενετική θεωρία της εξέλιξης υποθέτει ότι ένας πληθυσμός οργανισμών έχει μια καθορισμένη δομή, που αποτελείται από πολυάριθμες γενετικές παραλλαγές ατόμων. Αυτή η δομή ονομάζεται γονιδιακή δεξαμενή. Οποιεσδήποτε κληρονομήσιμες παραλλαγές είναι στοιχεία του phenopool - η πραγματική δομή του πληθυσμού, η οποία καθορίζεται από δύο κύριους παράγοντες - τον αριθμό και το σύνολο των γονιδίων κάθε ατόμου.

Ο όρος "πολυμορφικό" χρησιμοποιείται συχνά για την παρουσία διαφορετικών κληρονομήσιμων παραλλαγών που μπορούν να βρεθούν σε ένα δεδομένο άτομο ή πληθυσμό. Οποιαδήποτε γενιά οποιουδήποτε ζωντανού οργανισμού αντιπροσωπεύεται από μικρά χρονικά διαστήματα μεταξύ της σύλληψης και του θανάτου του. Ως εκ τούτου, στη μελέτη ορισμένων χαρακτηριστικών ενός πληθυσμού, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί η γνώση σχετικά με το ρυθμό αλλαγής ενός δεδομένου απογόνου στο παρόν και στο παρελθόν.

Με τόσες πολλές κληρονομικές μορφές, είναι δύσκολο να προσδιοριστεί ο αριθμός των διαφορετικών συνθηκών. Όταν οι πληθυσμοί είναι τόσο μικροί και ο αριθμός των ατόμων που υπάρχουν είναι τόσο διαφορετικός από τη συνολική μέτρηση του πληθυσμού, η κατάσταση θεωρείται αναλυτικά αδύνατη. Για το λόγο αυτό, η χρήση σχέσεων ποσοτικού τύπου (για παράδειγμα, διακυμάνσεις στην κληρονομική διαφορά στα μέτρα μεταξύ διαφορετικών ατόμων) είναι αναξιόπιστη και υπόκειται σε τεράστιο αριθμό σφαλμάτων. Αυτή η συγκυρία οδήγησε στην ανάπτυξη της θεωρίας των γενετικών κριτηρίων.

Έτσι, οποιαδήποτε παρατήρηση ενός πληθυσμού οργανισμών δείχνει ότι υπάρχει μεταβλητότητα μεταξύ των κληρονομικών χαρακτηριστικών τους. Ορισμένοι από αυτούς περιλαμβάνονται μερικές φορές στην έννοια των «αδύναμων» ή «εξαρτημένων» πολυμορφισμών, οι οποίοι μπορούν επίσης να ταξινομηθούν ως γενετικοί. Εκείνα τα άτομα που δεν έχουν στατιστικά σημαντικές ντετερμινιστικές ιδιότητες δεν ανταποκρίνονται στο γενετικό τους προορισμό. Είναι αρκετά χαρακτηριστικά μιας συγκεκριμένης κατάστασης μέσα σε έναν πληθυσμό. Οι αδύναμοι ή εξαρτημένοι πολυμορφισμοί είναι πολύπλοκα σύνολα παραγόντων που υπερτίθενται σε ένα κοινό σύνολο συνδέσεων που καθορίζουν την κληρονομικότητα ενός χαρακτηριστικού. Η πολυγονία είναι μια μορφή κληρονομικής παραλλαγής στην οποία το ίδιο άτομο μπορεί να εμφανίσει διαφορετικά αλληλόμορφα του ίδιου γονιδίου.