Генетический груз

«Генетический груз» — термин, чаще всего используемый для обозначения суммы неблагоприятных летальных и сублетальных мутаций в генофонде популяции. Концепция была предложена английским популяционным генетиком Джоном Холдейном (1937).

Определения

Генетический груз — накопление летальных и сублетальных отрицательных мутаций, вызывающих при переходе в гомозиготное состояние выраженное снижение жизнеспособности особей, или их гибель.

«Вырождение» — наблюдаемое при близкородственном скрещивании ухудшение фенотипических характеристик потомства.

В более строгом смысле генетический груз в популяционной генетике — это выражение уменьшения селективной ценности для популяции по сравнению с той, которую имела бы популяция, если бы все индивидуальные организмы соответствовали бы наиболее благоприятному генотипу. Обычно выражается в средней приспособленности по сравнению с максимальной приспособленностью.

Частью генетического груза является мутационный груз.

Генетический груз рассматривается как мера неприспособленности популяции к условиям окружающей среды. Он оценивается по различию приспособленности реальной популяции — по отношению к приспособленности воображаемой, максимально приспособленной популяции.

Значение генетического груза обычно находится в интервале 0 < L < 1, где 0 — отсутствие генетического груза.

Математическое описание

Рассмотрим ген с аллелями ${𝐀}_1\dots {𝐀}_n$, которые имеют среднюю приспособленность $w_1\dots w_n$ и частоту аллелей $p_1\dots p_n$, соответственно. Если мы не учитываем зависящую от частоты аллелей приспособленность, генетический груз ($L$) может быть рассчитан по формуле:

$L=\frac{w_{\max }-\overline{w}}{w_{\max }}(1)$

где $w_{\max }$ — максимальная величина приспособленности $w_1\dots w_n$ и $\overline{w}$ — средняя приспособленность, которая рассчитывается как среднее из всех приспособленностей, умноженных на частоту соответствующего аллеля

$\overline{w}=\sum _{i=1}^n{p}_i{w}_i(2)$

где $i^{\mathrm{t}\mathrm{h}}$ аллель -${𝐀}_i$ и характеризуется частотой и приспособленностью $w_i$ и $p_i$, соответственно.

Если $w_{\max }=1$, то (1) упрощается до

$L=1-\overline{w}.(3)$

Примеры

Шаблон:Нет источников в разделе Примерами генетического груза в человеческих популяциях являются аллели мутантных форм гемоглобина — Гемоглобина С и Гемоглобина S.

Литература

• JBS Haldane (1957). «The cost of natural selection». Journal of Genetics 55: 511—524.
• JF Crow (1958). «Some possibilities for measuring selection intensities in man». Hum. Biol 30: 1-13.
• Жигачев А. И. и др. К вопросу о структуре генетического груза у кошек / Сб. науч. тр. С.-Петерб. акад. ветеринар. медицины. 2000. N 132. — С. 43. Шаблон:ISSN

См. также

• Евгеника
• Инцест
• Инбридинг
• Редукция предков

Ссылки

• Вяч. Игрунов Медицина как источник генетического груза 1980 (полный текст)
• Вяч. Игрунов комментарий к статье, 2001
• С. П. Князев, Е. М. Козлов, А. А. Савельев Анализ генетического груза наследственных аномалий в новосибирском поголовье французских бульдогов