تغییرات کمی و وراثتی
بسیاری از صفات مهم، از قد تا عملکرد، به طور پیوسته تغییر میکنند؛ زیرا توسط ژنهای متعدد با اثرات کوچک همراه با محیط شکل میگیرند. ژنتیک کمی این تغییرات را به صورت آماری توصیف میکند و میپرسد که چه مقدار از آن وراثتی است.
Definition
وراثتپذیری نسبت واریانس فنوتیپی یک صفت در یک جمعیت خاص است که به دلیل تفاوتهای ژنتیکی بین افراد ایجاد میشود و کمیت اصلی است که میزان وراثت یک صفت پیوسته را توصیف میکند.
Scope
این موضوع مدل پلیژنیک صفات پیوسته، تقسیم واریانس فنوتیپی به اجزای افزایشی، غالبی و محیطی، تمایز بین وراثتپذیری به معنای وسیع و وراثتپذیری به معنای محدود، معادله اصلاحگر و پاسخ به انتخاب، و استفاده از شباهت بین خویشاوندان برای تخمین پارامترهای ژنتیکی را پوشش میدهد. این مبحث به ساختار آماری تغییرات کمی میپردازد؛ مکانیابی جایگاههای مؤثر در موضوع مجاور مورد بحث قرار میگیرد.
Core questions
- چگونه میتوان یک صفت که به طور پیوسته تغییر میکند را با ژنهای گسسته مندلی توضیح داد؟
- چگونه واریانس فنوتیپی به اجزای ژنتیکی و محیطی تقسیم میشود؟
- تفاوت بین وراثتپذیری به معنای وسیع و وراثتپذیری به معنای محدود چیست؟
- معادله اصلاحگر چگونه پاسخ یک صفت به انتخاب را پیشبینی میکند؟
Key concepts
- وراثت پلیژنیک و مدل بینهایت کوچک
- واریانس فنوتیپی، ژنتیکی و محیطی
- وراثتپذیری به معنای وسیع در مقابل وراثتپذیری به معنای محدود
- معادله اصلاحگر و پاسخ به انتخاب
- شباهت بین خویشاوندان
Mechanisms
تغییرات پیوسته زمانی ایجاد میشود که جایگاههای ژنی متعدد، هر یک با اثر افزایشی کوچک، به یک صفت کمک میکنند که توزیع آن با تغییرات محیطی بیشتر هموار میشود؛ واریانس ژنتیکی افزایشی تعیین میکند که فرزندان تا چه حد قابل پیشبینی به والدین منتخب شباهت دارند، به همین دلیل وراثتپذیری به معنای محدود، پاسخ به انتخاب را کنترل میکند.
Clinical relevance
ژنتیک کمی موتور محرکه اصلاح نباتات و حیوانات از طریق انتخاب بر اساس تغییرات وراثتی است، و تخمینهای وراثتپذیری چارچوبی برای تفسیر صفات و بیماریهای پیچیده انسانی فراهم میکند، اگرچه این تخمینها وابسته به جمعیت و محیط هستند و به این معنا نیستند که یک صفت غیرقابل تغییر است.
History
مقاله فیشر در سال ۱۹۱۸، تغییرات پیوستهای را که توسط بیومتریدانان مطالعه شده بود، با وراثت مندلی آشتی داد و نشان داد که بسیاری از ژنهای با اثر کوچک، توزیع نرمال ایجاد میکنند و بدین ترتیب ژنتیک کمی را بنیان نهاد؛ رایت، فالکونر، و بعدها لینچ و والش چارچوب مؤلفه واریانس و پاسخ به انتخاب را توسعه دادند.
Key figures
- Ronald Fisher
- Sewall Wright
- Douglas Falconer
- Michael Lynch
Related topics
Seminal works
- fisher1918
- falconerMackay1996
Frequently asked questions
- اگر یک صفت وراثتپذیری بالایی داشته باشد، آیا به این معنی است که محیط اهمیتی ندارد؟
- خیر. وراثتپذیری سهم تغییرات بین افراد در یک جمعیت معین را به دلیل تفاوتهای ژنتیکی اندازهگیری میکند؛ یک صفت میتواند بسیار وراثتی باشد و در عین حال به شدت تحت تأثیر محیط قرار گیرد، و تغییر محیط میتواند کل جمعیت را تغییر دهد.
- چگونه بسیاری از ژنها میتوانند یک توزیع زنگولهای شکل هموار از یک صفت ایجاد کنند؟
- هنگامی که ژنهای متعدد هر یک افزایش کوچکی را اضافه میکنند و با اثرات تصادفی محیطی ترکیب میشوند، بسیاری از ترکیبهای ممکن به یک توزیع تقریباً نرمال جمع میشوند، به همین دلیل صفات پلیژنیک به طور پیوسته و نه در طبقههای گسسته تغییر میکنند.