Інтрогресія

Інтрогресія, також відома як інтрогресивна гібридизація, в генетиці — переміщення гена від одного виду до генофонду іншого через повторне зворотне схрещування міжвидового гібрида з одним із батьківських видів. Цілеспрямована інтрогресія — це довготривалий процес; може знадобитися багато гібридних поколінь, перш ніж відбудеться зворотне схрещування. Інтрогресія відрізняється від простої гібридизації. Інтрогресія призводить до утворення складної суміші батьківських генів, тоді як проста гібридизація призводить до одноріднішої суміші, яка в першому поколінні буде рівномірною сумішшю двох батьківських видів.

Визначення

Інтрогресія або інтрогресивна гібридизація — це уміщення (зазвичай через гібридизацію та зворотне схрещування) алелів однієї сутності (виду) в генофонд другої, відмінної сутності (виду)[1][2][3][4]. Події давньої інтрогресії можуть залишити сліди вимерлих видів у сучасних геномах, це явище називають примарною інтрогресією (англ. ghost introgression)[5].

Джерело варіації

Інтрогресія є важливим джерелом генетичних змін у природних популяціях і може сприяти адаптації та навіть адаптивній радіації[6]. Є дані про те, що інтрогресія є повсюдним явищем у рослин і тварин[7][8], включно з людьми[9], у яких вона могла ввести алель мікроцефаліну D[10].

Було висловлено припущення, що історично у домашніх тварин була обмежена кількість ситуацій одомашнення, за якими наступали тривалі періоди інтрогресії, під час яких вони набували генетичний матеріал диких тварин у своїй ДНК[11].

Було також показано, що інтрогресивна гібридизація відіграє важливу роль в еволюції одомашнених видів сільськогосподарських культур, можливо, надаючи гени, які допомагають їм поширюватися в різних середовищах.

Приклади

Люди

Є вагомі докази внесення генів неандертальців[12] та денисівських людей[13] у частину генофонду анатомічно сучасної людини.

Метелики

Один з важливих прикладів інтрогресії спостерігався під час досліджень мімікрії метеликів роду Heliconius[14]. Цей рід містить 43 види та багато рас з різними кольоровими малюнками. Види, що належать до одного роду, й ареали яких перекриваються, мають схожі кольорові патерни. Ареали підвидів H. melpomene amaryllis та H. melpomene timareta ssp. nov. перекриваються.

Застосовуючи тест ABBA/BABA, деякі дослідники спостерігали, що між парами підвидів існує близько 2% до 5% інтрогресії. Важливо те, що інтрогресія не є випадковою. Дослідники побачили значну інтрогресію в хромосомах 15 та 18, де знайдені важливі локуси мімікрії (локуси B/D та N/Yb). Вони порівняли обидва підвиди з H. melpomene agalope, який є підвидом, близьким до H. melpomene amaryllis у цілих геномних деревах. Результатом аналізу було те, що між цими двома видами та H. melpomene agalope немає взаємозв'язку в локусах B/D та N/Yb. На додаток, вони провели той самий аналіз з двома іншими видами з розподілами, що перекриваються H. timareta florencia та H. melpomene agalope. Вони продемонстрували інтрогресію між двома таксонами, особливо в локусах B/D та N/Yb.

Посилання
  1. Anderson E, Hubricht L (1938). Hybridization in Tradescantia. III. The evidence for introgressive hybridization. Am J Bot 25 (6): 396–402. JSTOR 2436413. doi:10.2307/2436413.
  2. Anderson E, 1949. Introgressive hybridization. New York: Wiley & Sons
  3. Harrison, R (2014). Hybridization, Introgression, and the Nature of Species Boundaries. Journal of Heredity 105: 795–809. PMID 25149255. doi:10.1093/jhered/esu033.
  4. Ottenburghs, Jente; Kraus, Robert H. S.; van Hooft, Pim; van Wieren, Sipke E.; Ydenberg, Ronald C.; Prins, Herbert H. T. (30 листопада 2017). Avian introgression in the genomic era. Avian Research 8 (1): 30. ISSN 2053-7166. doi:10.1186/s40657-017-0088-z.
  5. Jente Ottenburghs (2020) Ghost Introgression: Spooky Gene Flow in the Distant Past. BioEssays. https://doi.org/10.1002/bies.202000012
  6. Grant P.R., Grant B.R., Petren K. (2005). Hybridization in the Recent Past. The American Naturalist 166 (1): 56–67. PMID 15937789. doi:10.1086/430331.
  7. Dowling T. E.; Secor C. L. (1997). The role of hybridization and introgression in the diversification of animals. Annual Review of Ecology and Systematics 28: 593–619. doi:10.1146/annurev.ecolsys.28.1.593.
  8. Bullini L (1994). Origin and evolution of animal hybrid species. Trends in Ecology and Evolution 9 (11): 422–426. PMID 21236911. doi:10.1016/0169-5347(94)90124-4.
  9. Holliday T. W. (2003). Species concepts, reticulations, and human evolution. Current Anthropology 44 (5): 653–673. doi:10.1086/377663.
  10. Evans, Pd; Mekel-Bobrov, N; Vallender, Ej; Hudson, Rr; Lahn, Bt (Nov 2006). Evidence that the adaptive allele of the brain size gene microcephalin introgressed into Homo sapiens from an archaic Homo lineage. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 103 (48): 18178–83. Bibcode:2006PNAS..10318178E. ISSN 0027-8424. PMC 1635020. PMID 17090677. doi:10.1073/pnas.0606966103.
  11. Blaustein, R. (2015). Unraveling the Mysteries of Animal Domestication. BioScience 65: 7–13. doi:10.1093/biosci/biu201.
  12. Wills, Christopher (2011). Genetic and Phenotypic Consequences of Introgression Between Humans and Neanderthals. Advances in Genetics 76. с. 27–54. ISBN 9780123864819. PMID 22099691. doi:10.1016/B978-0-12-386481-9.00002-X.
  13. Huerta-Sánchez, Emilia; Jin, Xin; Asan; Bianba, Zhuoma; Peter, Benjamin M.; Vinckenbosch, Nicolas; Liang, Yu; Yi, Xin; He, Mingze; Somel, Mehmet; Ni, Peixiang; Wang, Bo; Ou, Xiaohua; Huasang; Luosang, Jiangbai; Cuo, Zha Xi Ping; Li, Kui; Gao, Guoyi; Yin, Ye; Wang, Wei; Zhang, Xiuqing; Xu, Xun; Yang, Huanming; Li, Yingrui; Wang, Jian; Wang, Jun; Nielsen, Rasmus (2014). Altitude adaptation in Tibetans caused by introgression of Denisovan-like DNA. Nature 512 (7513): 194–197. Bibcode:2014Natur.512..194H. PMC 4134395. PMID 25043035. doi:10.1038/nature13408.
  14. The Heliconius Genome Consortium (2012). Butterfly genome reveals promiscuous exchange of mimicry adaptations among species. Nature 487 (7405): 94–98. Bibcode:2012Natur.487...94T. PMC 3398145. PMID 22722851. doi:10.1038/nature11041.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.