विकास में लिंकेज और पुनर्संयोजन

लिंकेज आसन्न एलीलों के भाग्य को एक साथ जोड़ता है, जबकि पुनर्संयोजन उन संघों को तोड़ता है; उनका संतुलन यह निर्धारित करता है कि जीनोम के विभिन्न भाग कितनी स्वतंत्र रूप से विकसित होते हैं।

Definition

लिंकेज आसन्न लोकी पर एलीलों की एक साथ विरासत में मिलने की प्रवृत्ति है, जिसे लिंकेज डिसइक्विलिब्रियम के रूप में मापा जाता है जब उनके संघ गैर-यादृच्छिक होते हैं। पुनर्संयोजन अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान समरूप गुणसूत्रों के बीच एलीलों का पुनर्व्यवस्थापन है, जो लिंकेज डिसइक्विलिब्रियम को तोड़ता है और नए एलीलिक संयोजन बनाता है।

Scope

यह विषय लिंकेज डिसइक्विलिब्रियम और पुनर्संयोजन के माध्यम से इसके क्षय, लिंक्ड चयन के विकासवादी परिणाम जैसे आनुवंशिक हिचहाइकिंग और बैकग्राउंड चयन, पुनर्संयोजन दरों और लिंग का विकास, और पुनर्संयोजन कैसे विविधता के जीनोम-व्यापी पैटर्न को आकार देता है, को शामिल करता है।

Core questions

• लिंकेज डिसइक्विलिब्रियम कैसे उत्पन्न होता है और पुनर्संयोजन इसे कैसे नष्ट करता है?
• एक लोकस पर चयन लिंक्ड तटस्थ साइटों पर भिन्नता को कैसे प्रभावित करता है?
• पुनर्संयोजन, और इसे सक्षम करने वाला यौन प्रजनन, विकासवादी रूप से क्यों फायदेमंद है?
• पुनर्संयोजन दर में भिन्नता जीनोम-व्यापी विविधता को कैसे आकार देती है?

Key theories

आनुवंशिक हिचहाइकिंग और चयनात्मक स्वीप

जब एक अनुकूल उत्परिवर्तन स्थिरीकरण तक बढ़ जाता है, तो लिंक्ड तटस्थ वेरिएंट इसके साथ हिचहाइक करते हैं, आसपास के क्षेत्र में विविधता को कम करते हैं और चयन का एक पता लगाने योग्य हस्ताक्षर छोड़ते हैं।

पुनर्संयोजन का विकासवादी लाभ

पुनर्संयोजन लोकी के बीच लिंकेज को तोड़ता है, जिससे चयन प्रत्येक पर अधिक कुशलता से कार्य कर पाता है और विभिन्न वंशावली से लाभकारी उत्परिवर्तन को जोड़ता है, जो लिंग के रखरखाव को समझाने में मदद करता है।

Mechanisms

लिंकेज डिसइक्विलिब्रियम बहाव, चयन, मिश्रण और भौतिक निकटता से उत्पन्न होता है, और पुनर्संयोजन अंश द्वारा निर्धारित दर पर प्रत्येक पीढ़ी का क्षय होता है। क्योंकि एक लोकस पर चयन लिंक्ड साइटों को भी प्रभावित करता है, एक चयनात्मक स्वीप आसन्न तटस्थ विविधता (हिचहाइकिंग) को कम करता है, जबकि हानिकारक उत्परिवर्तन के खिलाफ शुद्ध करने वाला चयन बैकग्राउंड चयन के माध्यम से लिंक्ड भिन्नता को हटाता है। इसलिए पुनर्संयोजन दर जीनोम के साथ लिंक्ड चयन के पदचिह्न को नियंत्रित करती है। पुनर्संयोजन और लिंग का विकास लोकी के बीच हस्तक्षेप को कम करने और एलीलों के लाभप्रद संयोजनों को इकट्ठा करने की उनकी क्षमता से समझाया गया है।

Clinical relevance

लिंकेज डिसइक्विलिब्रियम जीनोम-व्यापी एसोसिएशन मैपिंग का आधार है, जो सहसंबद्ध मार्कर वेरिएंट के माध्यम से रोग लोकी का पता लगाने की अनुमति देता है, और लिंक्ड चयन के पैटर्न मनुष्यों और रोगजनकों में अनुकूलन के जीनोमिक हस्ताक्षरों की व्याख्या को सूचित करते हैं।

History

चयन के लिए लिंकेज के परिणामों को 1966 में हिल-रॉबर्टसन प्रभाव और 1974 में मेनार्ड स्मिथ और हेग के हिचहाइकिंग मॉडल द्वारा औपचारिक रूप दिया गया था। जीनोम अनुक्रमण ने बाद में पुष्टि की कि पुनर्संयोजन दर विविधता की दृढ़ता से भविष्यवाणी करती है, जो लिंक्ड चयन की व्यापक भूमिका को मान्य करती है।

Debates

यौन प्रजनन इतना व्यापक क्यों है?

अलैंगिक प्रजनन पर महंगी यौन पुनर्संयोजन को बनाए रखने वाला सटीक लाभ अभी भी बहस का विषय है, जिसमें हानिकारक उत्परिवर्तन को साफ करने और लाभकारी उत्परिवर्तन को संयोजित करने पर केंद्रित परिकल्पनाएं हैं।

Key figures

• John Maynard Smith
• William Hill
• Alan Robertson

Seminal works

• maynardSmithHaigh1974
• hartlClark2007
• saetreRavinet2019

Frequently asked questions

लिंकेज डिसइक्विलिब्रियम क्या है?

लिंकेज डिसइक्विलिब्रियम विभिन्न लोकी पर एलीलों का गैर-यादृच्छिक जुड़ाव है, जिसका अर्थ है कि यदि लोकी स्वतंत्र रूप से विरासत में मिली होती तो विशेष संयोजन अपेक्षा से अधिक या कम बार होते हैं।

पुनर्संयोजन विकास के लिए क्यों मायने रखता है?

पुनर्संयोजन लोकी के बीच के संघों को तोड़ता है, जिससे चयन प्रत्येक पर अधिक स्वतंत्र रूप से कार्य कर पाता है और विभिन्न व्यक्तियों में उत्पन्न होने वाले लाभकारी उत्परिवर्तन को जोड़ता है, जो अनुकूलन को गति देता है और लिंग की व्यापकता को समझाने में मदद करता है।