प्राकृतिक चयन और फिटनेस

प्राकृतिक चयन एलील आवृत्तियों में व्यवस्थित परिवर्तन है जो तब होता है जब जीनोटाइप फिटनेस में भिन्न होते हैं - अगली पीढ़ी के लिए संतानों का उनका सापेक्ष योगदान। बहाव के विपरीत, चयन एक सुसंगत दिशा में कार्य करता है, उच्च प्रजनन सफलता से जुड़े एलीलों की आवृत्ति को बढ़ाता है और इसे कम करने वाले एलीलों को घटाता है।

Definition

प्राकृतिक चयन पीढ़ियों में एलील या जीनोटाइप आवृत्तियों में परिवर्तन है जो जीनोटाइप के बीच फिटनेस में सुसंगत अंतर के कारण होता है, जहां फिटनेस एक जीनोटाइप के वाहकों का अगली पीढ़ी के जीन पूल में सापेक्ष योगदान है।

Scope

यह प्रविष्टि फिटनेस और चयन गुणांक को परिभाषित करती है, चयन के मुख्य तरीकों (दिशात्मक, स्थिरकारी, संतुलनकारी) को अलग करती है, और यह बताती है कि जीनोम में चयन के हस्ताक्षर कैसे पता लगाए जाते हैं। यह जनसंख्या आनुवंशिकी के भीतर एक वैचारिक और पद्धतिगत विषय है, जिसे नैदानिक मार्गदर्शन के बजाय संदर्भ सामग्री के रूप में प्रस्तुत किया गया है।

Core questions

• फिटनेस में अंतर पीढ़ियों में एलील आवृत्तियों को कैसे बदलते हैं?
• चयन के प्रमुख तरीके क्या हैं और वे प्रभाव में कैसे भिन्न हैं?
• अतीत और चल रहे चयन के जीनोमिक हस्ताक्षरों का पता कैसे लगाया जा सकता है?

Key concepts

• फिटनेस
• चयन गुणांक
• दिशात्मक चयन
• स्थिरकारी चयन
• संतुलनकारी चयन (विषमयुग्मजी लाभ सहित)
• चयनात्मक स्वीप
• चयन के जीनोमिक हस्ताक्षर

Key theories

एक विकासवादी शक्ति के रूप में चयन

जो जीनोटाइप भविष्य की पीढ़ियों में असंगत रूप से योगदान करते हैं, उनके एलील आवृत्ति में वृद्धि करते हैं; इस दिशात्मक परिवर्तन की शक्ति को चयन गुणांक द्वारा कैप्चर किया जाता है और आधुनिक संश्लेषण के जनसंख्या-आनुवंशिक मॉडल में औपचारिक रूप दिया गया था।

Mechanisms

जब जीनोटाइप उत्तरजीविता या प्रजनन में भिन्न होते हैं, तो वे जो एलील ले जाते हैं, वे अगली पीढ़ी को असमान अनुपात में प्रेषित होते हैं, इसलिए उनकी आवृत्तियाँ व्यवस्थित रूप से बदलती हैं; इस परिवर्तन की प्रति-पीढ़ी की शक्ति को चयन गुणांक द्वारा संक्षेपित किया जाता है। दिशात्मक चयन एक पसंदीदा एलील को स्थिरीकरण की ओर ले जाता है, स्थिरकारी चयन एक मध्यवर्ती इष्टतम को बनाए रखता है, और संतुलनकारी चयन - उदाहरण के लिए विषमयुग्मजी लाभ - जनसंख्या में कई एलीलों को रखता है। एक पसंदीदा एलील का एक मजबूत, हालिया स्वीप आसपास के भिन्नता में पता लगाने योग्य पदचिह्न छोड़ता है, जैसे विस्तारित हैप्लोटाइप समरूपता, जिसका उपयोग जीनोम स्कैन चयन के तहत लोकी की पहचान करने के लिए करते हैं।

Clinical relevance

कई चिकित्सकीय रूप से प्रासंगिक एलील चयन के माध्यम से बनाए रखे जाते हैं या फैल गए हैं - क्लासिक उदाहरण स्थानिक मलेरिया वाले क्षेत्रों में कुछ हीमोग्लोबिन और अन्य वेरिएंट के लिए विषमयुग्मजी लाभ है - और चयन के लिए जीनोम स्कैन यह समझाने में मदद करते हैं कि कुछ एलील विशेष आबादी में आम क्यों हैं। यह भिन्नता को आकार देने वाली विकासवादी प्रक्रियाओं का वर्णन करता है और व्यक्तिगत निदान या उपचार निर्णयों का आधार नहीं है।

Epidemiology

संक्रामक-रोग के दबाव से प्रेरित संतुलनकारी चयन विशिष्ट क्षेत्रों में कुछ रोग-संबंधी एलीलों की बढ़ी हुई आवृत्ति के लिए एक स्पष्टीकरण है, और जीनोम-व्यापी स्कैन ने मानव आबादी में हाल के सकारात्मक चयन के हस्ताक्षर वाले कई लोकी की पहचान की है।

History

डार्विन के विभेदक प्रजनन सफलता के विचार को फिशर, हाल्डेन और राइट द्वारा 1920 और 1930 के दशक के आधुनिक संश्लेषण के दौरान एक मात्रात्मक, जीन-स्तरीय रूप दिया गया था, जिन्होंने मॉडलिंग की थी कि चयन गुणांक एलील आवृत्तियों को कैसे बदलते हैं। जीनोम-व्यापी डेटा के साथ, ध्यान चयन के आणविक पदचिह्नों का पता लगाने की ओर मुड़ गया, और वोग्ट और सहयोगियों के हाल के सकारात्मक चयन के मानचित्र जैसे अध्ययन यह दर्शाते हैं कि इन हस्ताक्षरों की अब अनुभवजन्य रूप से पहचान कैसे की जाती है।

Debates

मानव जीनोम में सकारात्मक चयन कितना व्यापक है?

जीनोम स्कैन इस बात में भिन्न होते हैं कि वे कितने लोकी को हाल ही में चयनित के रूप में चिह्नित करते हैं और कितनी निश्चितता के साथ स्वीप को जनसांख्यिकीय प्रभावों जैसे बॉटलनेक से अलग किया जा सकता है, इसलिए हाल के सकारात्मक चयन की समग्र सीमा पर बहस जारी है।

Key figures

• Charles Darwin
• Ronald A. Fisher
• J. B. S. Haldane
• Sewall Wright
• Jonathan Pritchard

Seminal works

• wright-1931
• voight-2006

Frequently asked questions

जनसंख्या आनुवंशिकी में फिटनेस का क्या अर्थ है?

फिटनेस एक जीनोटाइप का अगली पीढ़ी के जीन पूल में सापेक्ष योगदान है, जो उत्तरजीविता और प्रजनन में अंतर को दर्शाता है; उच्च फिटनेस वाले जीनोटाइप अपने एलील अधिक बार पारित करते हैं।

प्राकृतिक चयन आनुवंशिक बहाव से कैसे भिन्न है?

चयन फिटनेस अंतर के अनुसार एलील आवृत्तियों को व्यवस्थित और दिशात्मक रूप से बदलता है, जबकि बहाव उन्हें बेतरतीब ढंग से बदलता है क्योंकि आबादी सीमित होती है। दोनों एलील आवृत्तियों पर कार्य करते हैं लेकिन केवल चयन ही लगातार दिशात्मक होता है।