=> мутационно-селективное равновесие => мутационный груз, новые вредные мутации => как можно уменьшить мутационный груз: => функция приспособленности и. - презентация

1 => мутационно-селективное равновесие => мутационный груз, новые вредные мутации => как можно уменьшить мутационный груз: => функция приспособленности и половое размножение => темп мутирования => коэффициент отбора => половой отбор

2 ЭКСПЕРИМЕНТЫ: Mukai 1969 [Drosophila] Shabalina et al [Drosophila] & Keightley, Caballero 1997 [Caenorhabditis elegans] Denver et al. 2000, Kondrashov КОСВЕННАЯ ОЦЕНКА ПО ДАННЫМ ИЗ ФИЛОГЕНИИ: Kondrashov & Crow 1993; Eyre-Walker & Keightley 1999; Keightley & Eyre-Walker 2000; подходы для оценивания темпа появления слабо вредных мутаций:

3 Основные источники мутаций Репликация ДНК (male-driven evolution: Li et al. 2002; Makova, Li 2002) Рекомбинация ДНК

4

5

6 Из-за высокого числа клеточных делений во время сперматогенеза темп мутирования мужчин на много выше, чем темп мутирования женщин. Также темп мутирования увеличивается с возрастом мужчины =>

7 Вероятность появления от здоровых родителей детей с новой доминантной мутацией, приводящей к Apert syndrome, myositis ossificans, and Marfan syndrome статистически достоверно увеличивается с возрастом отца (у больных детей отец в среднем на 6 лет старше отцов здоровых детей). Эта вероятность быстрее чем линейно увеличивается с возрастом отца.

8 Xотя точечные замещения происходят при сперматогенезе, хромосомные изменения, как правило, ассоциированы с оогенезом. (?) Это приводит к тому, что некоторые болезни (в зависимости от того, какой мутацией преимущественно они обусловлены) демонстрируют maternal-age effect

9

10 функция приспособленности и половое размножение

11 У человека появляется около 100 новых мутаций на геном на поколение (1*10^(-8)*10*10^9), из которых примерно 1-5 являются слабо вредными Если появление новых мутаций аппроксимировать распределением Пуассона, то при U = 5 лишь потомков (EXP^(-U)) не будет иметь мутаций вообще.

12 При мутационно-селективном равновесии, все новые слабовредные мутации должны быть удалены (?) Если мутации взаимодействуют друг с другом аддитивно, то для элиминации новых мутаций необходимо элиминировать все организмы хотя бы с одной мутацией, при этом мутационный груз будет равен 1- EXP(-U) = = Для поддержания постоянной численности популяции (2 потомка на 2-ух родителей) необходимо производить 304 потомков =>

13 Большинство авторов сходятся во мнении, что это нереально большой мутационный груз, особенно для медленно- размножающихся видов (? female atrezia, sperm competition) Если и есть, то где в наших расчётах ошибка?

14

15 положительный эпистаз вместе с амфимиксисом позволяет сильно уменьшить мутационный груз (Kondrashov 1988)

16 Универсален ли положительный эпистаз?

17

18

19

20 Изменение коэффициента отбора и темпа мутирования (в бесполых линиях) отсутствие ретротранспозонов oтсутствие самцов интенсивная генная конверсия жесткая конкуренция

21

22

23 генная конверсия на Y хромосоме Ohta T. Genet Res : The mutational load of a multigene family with uniform members.

24 половой отбор

25

26 Амоc Захави (Amotz Zahavi) в 1975 году впервые сформулировал концепцию гандикапа (handicap), согласно которой информацию о качестве генома самца могут нести лишь вредные для выживаемости признаки. Так, размер хвоста павлина является мерой качества его генома, поскольку с длинным хвостом сложно улетать от хищников и только очень высоко приспособленный самец (с хороши генами) сможет дожить до момента размножения с большим хвостом. Яркая окраска оперения и громкие песни самцов птиц делают их более заметными для хищников….

27 Какой гандикап у человека?

28