Onalar la'natlaydilar - Mothers curse - Wikipedia

Biologiyada, onaning la'nati erkaklar zararli ravishda meros qilib oladigan evolyutsion ta'sirdir mitoxondrial genom (mtDNA) mutatsiyalar onalaridan, bu mutatsiyalar ayollarga foydali, neytral yoki kamroq zararli.

Odatda mtDNA ona tomonidan meros qilib olinganligi sababli, erkaklar uchun zararli, ammo ayollarga foydali, neytral yoki kamroq zararli bo'lgan mtDNK mutatsiyalari tanlanmaydi, natijada jinsiy tomonga qarab tanlangan elak paydo bo'ladi.[1] Shuning uchun erkaklarga xos zararli mtDNA mutatsiyalari saqlanib qolishi va yuqori chastotaga yetishi mumkin edi populyatsiyalar, kamayib borayotgan erkaklar ' fitness va aholining hayotiyligi. Bundan tashqari, mtDNA mutatsiyalarining fitnesga ta'siri chegara ta'siriga ega, ya'ni mutatsiya soni chegara darajasiga yetgandan keyingina mtDNA mutatsiyalari individual tayyorgarlikni pasaytiradi.[2]

Erkaklar mtDNK nuqsonlariga ko'proq moyil bo'ladi, bu nafaqat erkaklarda mtDNK uchun tanlanmaganligi, balki spermatozoidlarning harakatlanish uchun yuqori energiya talablari bilan bog'liq.[3] MtDNA mutatsiyalarining erkaklarga ta'sir qilish ehtimoli ko'proq ekanligini ko'rsatadigan dalillar mavjud. Odamlarda, Leberning irsiy optik neyropati (LHON) mtDNKdagi bir yoki bir nechta nuqta mutatsiyasidan kelib chiqadi va LHON ayollarga qaraganda ko'proq erkaklarga ta'sir qiladi.[4] Sichqonlarda mtDNKda yo'q qilish natijasida oligospermiya va astenozoospermiya paydo bo'lib, bepushtlik yuzaga keladi.[5] Birgalikda mtDNA mutatsiyalari erkaklarga nisbatan ayollarga qaraganda ko'proq xavf tug'diradi.

Onaning la'nati qanday sodir bo'lishini ko'rsatadigan jarayon. mtDNA mutatsiyaga uchraydi va urg'ochilar uchun zararli nusxalarni (qizil) va faqat erkaklar uchun zararli nusxalarni (ko'k) hosil qiladi. Urg'ochilar uchun yomon bo'lgan mitoxondriya tanlanadi, faqat erkaklar uchun zararli bo'lgan mitoxondriya naslga o'tadi. Natijada, yomon mutatsiyalarni meros qilib olgan avlodlarning erkaklarining jismoniy tayyorgarligi pasayadi.

Dalillar

Onaning la'nati mtDNK mutatsiyalari erkaklarga ko'proq xavf tug'diradi va mtDNKdagi erkaklarga xos zararli mutatsiyalar saqlanib qolishi va yuqori chastotaga yetishi mumkinligini bashorat qilmoqda. Bir nechta tadqiqotlar ushbu bashoratlarni tasdiqlaydi. Odamlarda spermatozoidlarning harakatchanligini pasayishini ko'rsatadigan mtDNA haplogroupi 20% chastotaga etadi.[2] 2017 yilda o'tkazilgan tadqiqot natijalariga ko'ra mutatsiyani saqlagan onaning la'nati aniqlandi Leberning irsiy optik neyropati 290 yildan ortiq vaqt davomida frantsuz kanadaliklari aholisida.[6]

Yilda Drosophila melanogaster, mtDNA polimorfizmi asosan erkaklarda yadro geni ekspressioniga ta'sir qiladi, ammo ayollarda emas va bu genlar asosan erkaklar tarafdori.[7] Bundan tashqari, Kamyu et al.[1][8] 13. qurilgan D. melanogaster izogen yadro genomiga va turli xil mtDNA haplotiplariga ega chiziqlar. Ular mtDNA polimorfizmi erkakning qarishi uchun javobgar ekanligini ko'rsatdi, shu bilan birga ayolning uzoq umr ko'rishiga ta'sir ko'rsatmaydi. Smit va boshq.[3] mtDNA ning quyonlardagi ikki xil haplotipini tahlil qildi va shu ikki haplogrupning erkaklari reproduktiv muvaffaqiyatlarida turlicha ekanligini ko'rsatdi. Bundan tashqari, mitoxondrial genom urug 'qo'ng'izlarida sperma hayotiyligi va uzunligi bilan bog'liq (Callosobruchus maculatus).[9]

Erkaklarga xos zararli mtDNA mutatsiyalarining ta'siriga qanday qarshi turish kerak

Agar erkaklar fitnesiga zararli bo'lgan mtDNA mutatsiyalarini tanlab bo'lmaydigan bo'lsa, ular erkaklar uchun fitnes xarajatlarining yuqori bo'lishiga qaramay, ular yuqori chastotaga etishadi. Oxir oqibat zararli mutatsiyalar aniqlanib, turlarning yo'q bo'lib ketishiga olib keladi. Ammo, biz yuqori darajaga qaramay yo'q bo'lib ketishini kuzatmadik mutatsion yuk mtDNA. Shunday qilib, turlar erkaklarga xos zararli mtDNA mutatsiyalarining ta'sirini kamaytirishi mumkin.[2]

  • Ota qochqinlari - mtDNA faqat onadan nasldan naslga o'tgan deb hisoblansa-da, otalik merosi past chastotada 10 ga teng−4 sichqonlarda onalik merosiga nisbatan.[10] Demak, selektsiya erkaklarga xos zararli mutatsiyalarga ta'sir qilishi mumkin, agar ular otadan meros bo'lib o'tib, ularning chastotasini kamaytirsa.
  • MtDNA va yadro genomining o'zaro ta'siri - yaxshi misol sitoplazmatik erkak sterilligi (CMS). CMS ko'plab o'simliklarda uchraydi. mtDNA mutatsiyalari ushbu hodisa uchun javobgardir. Biroq, yadro tiklovchi genlar (Rf yoki Fr) erkaklarning unumdorligini keltirib chiqarishi mumkin. Shuning uchun mtDNA va yadro genlari o'rtasidagi o'zaro ta'sir erkaklarga xos mtDNA mutatsiyalarining zararli ta'siriga qarshi mexanizmlardan biri bo'lishi mumkin.[11]
  • Ijobiy assortativ juftlash va qarindoshlarni tanlash shuningdek, erkaklarga xos zararli mtDNA mutatsiyalarining fitnes narxini engillashtirishi mumkin,[12] salbiy assortativ juftlash esa qarama-qarshi funktsiyaga ega.[13]

Evolyutsiyaning ahamiyati

Mitoxondriya eukaryotik nafas olishda hal qiluvchi rol o'ynaydi. Onaning merosxo'rligi tufayli mtDNA erkaklarda tanlovga ega emas. Buning o'rniga, faqat erkaklar uchun zararli bo'lgan mutatsiyalar saqlanib qolishi va ayollarda selektsiya yoki genetik siljish orqali yuqori chastotaga erishishi mumkin edi. Natijada, mtDNA mutatsiyalarining assimetrik ta'siri jinsiy ziddiyatga olib keladi. Boshqa tomondan, onaning la'nati ta'sirini yumshatish uchun mtDNA va yadro genlari o'rtasidagi o'zaro ta'sir kuchayadi koevolyutsiya mitoxondriyal va yadro genomlari.

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ a b Frank, Stiven A. "Evolyutsiya: erkaklar sog'lig'iga mitoxondriyal yuk." Amaldagi biologiya 22.18 (2012): R797-R799.
  2. ^ a b v Gemmell, Nil J., Viktoriya J. Metkalf va Fred V. Allendorf. "Onaning la'nati: mtDNKning individual fitnesga va aholining hayotiyligiga ta'siri". Ecology & Evolution 19.5 tendentsiyalari (2004): 238-244.
  3. ^ a b Smit, Stiv, Kristofer Turbill va Frants Suhentrunk. "Onaning la'nati: jigarrang quyonlarning asir koloniyasida import qilingan mtDNA haplotipi bilan bog'liq erkaklarning unumdorligi pastligi." Molekulyar ekologiya 19.1 (2010): 36-43.
  4. ^ Riordan-Eva, P. va boshq. "Patogen mitoxondrial DNK mutatsiyasining mavjudligi bilan aniqlangan Leberning irsiy optik neyropatiyasining klinik xususiyatlari." Miya 118.2 (1995): 319-337.
  5. ^ Nakada, Kazuto va boshqalar. "Mitoxondriyaga bog'liq erkaklarning bepushtligi." Milliy Fanlar Akademiyasi materiallari 103.41 (2006): 15148-15153.
  6. ^ Labuda, Damian; Brais, Bernard; Alan A. Koen; Gagnon, Alen; Morau, Klaudiya; Milot, Emmanuel (2017 yil sentyabr). "Onaning la'nati uch asr davomida insonning genetik kasalligiga qarshi tabiiy seleksiyani neytrallashtiradi". Tabiat ekologiyasi va evolyutsiyasi. 1 (9): 1400–1406. doi:10.1038 / s41559-017-0276-6. ISSN  2397-334X. PMID  29046555. S2CID  4183585.
  7. ^ Innocenti, Paolo, Edvard H. Morrow va Damian K. Dowling. "Eksperimental dalillar mitoxondriyal genom evolyutsiyasida jinsga xos bo'lgan selektiv elakni qo'llab-quvvatlaydi." Ilmiy 332.6031 (2011): 845-848.
  8. ^ Kamyu, M. Florensiya, Devid J. Klensi va Damian K. Dowling. "Mitoxondriya, onaning merosi va erkakning qarishi." Hozirgi biologiya 22.18 (2012): 1717-1721.
  9. ^ Dowling, Damian K., A. Larkeson Nowostavskiy va Go'ran Arnqvist. "Sitoplazmatik genlarning urug 'qo'ng'izidagi sperma hayotiyligi va sperma morfologiyasiga ta'siri: sperma raqobat nazariyasiga ta'siri?." Evolyutsion biologiya jurnali 20.1 (2007): 358-368.
  10. ^ Gyllensten, Ulf va boshq. "Sichqonlarda mitoxondriyal DNKning otadan meros bo'lib o'tishi". (1991): 255-257.
  11. ^ Schnable, Patrik S. va Rojer P. Wise. "Sitoplazmatik erkak sterilligi va tug'ilishni tiklashning molekulyar asoslari." O'simlikshunoslik tendentsiyalari 3.5 (1998): 175-180.
  12. ^ Veyd, Maykl J. va Yaniv Brandveyn. "Onaning la'natini qaytarish: erkaklarning mitoxondriyal fitnes ta'sirini tanlash." Evolyutsiya 63.4 (2009): 1084-1089.
  13. ^ Xedrik, Filipp V. "Qaytgan onaning la'nati qayta ko'rib chiqildi." Evolyutsiya 66.2 (2012): 612-616.