Neutralna mutacija
Neutralne mutacije su promjene u sekvenci DNK koje nisu ni korisne ni štetne za sposobnost organizma da preživi i razmnoži se. U populacijskoj genetici, mutacije u kojima prirodna selekcija ne utiče na širenje mutacije u vrstama nazivaju se neutralne mutacije. Neutralne mutacije koje su nasljedne i nisu povezane s bilo kojim genima koji se selektiraju ili će biti izgubljene ili će zamijeniti sve ostale gensle alele. Ovaj gubitak ili fiksacija gena nastaje na osnovu formiranja slučajnog uzorka poznatog kao genetički drift. Neutralna mutacija koja je u neravnotežnoj povezanosti s drugim alelima koji su u selekciji može se izgubiti ili fiksirati putem genetičkog autostopiranja i/ili pozadine tekuće selekcije.
Iako mnoge mutacije u genomu mogu smanjiti sposobnost organizama da prežive i razmnožavaju se, poznate i kao fitnes, ove mutacije su selektirane i ne prenose se na buduće generacije. Mutacije koje se najčešće primjećuju kao varijacije u genetičkom sastavu organizama i populacija čini se da nemaju vidljiv učinak na tjelesnu spremnost individua i stoga su neutralne. Identifikacija i proučavanje neutralnih mutacija doveli su do razvoja teorije neutralnosti u molekularnoj evoluciji. Ta teorija važna je i često kontroverzna teorija koja sugerira da je većina molekularnih varijacija unutar i među vrstama u osnovi neutralna i na njih se ne djeluje selekcijom. Neutralne mutacije su također osnova korištenja molekularnih satova za identificiranje takvih evolucijskih događaja kao specijacija i adaptivna ili evolucijska radijacija.
Historija
uredi
Charles Darwin komentirao je ideju neutralne mutacije u svom djelu, pretpostavljajući da mutacije koje ne daju prednost ili nedostatak mogu fluktuirati ili postati fiksne osim prirodne selekcije. "Prirodna selekcija ne bi uticala na varijacije ni korisne ni štetne, a ostavila bi ili fluktuirajući element, kao se možda vidi kod određenih polimorfnih vrsta, ili bi se konačno popravio zbog prirode organizma i prirodnih uslova." Dok je Darwin nadaleko uveo ideju prirodne selekcije koja je bila u fokusu njegovih studija, on je također vidio mogućnost promjena koje nisu ni koristile ili štetile organizmu.[1]
Darwinov pogled na promjene uglavnom vođen osobinama koje daju prednost bio je široko prihvaćen do 1960-ih.[2] Dok su istraživali mutacije koje proizvode nukleotidne supstitucije 1968., Motoo Kimura utvrdio je da je stopa zamjene bila tako visoka da bi, ukoliko svaka mutacija poboljšava fitnes , razmak između najprikladnijeg i tipskog genotipa bio nevjerojatno velik. Međutim, Kimura je objasnio tu brzinu mutacije sugerirajući da je većina mutacija neutralna, tj. da imaju malo ili nimalo utjecaja na fitnes organizma. Kimura je razvio matematičke modele ponašanja neutralnih mutacija podložnih slučajnim genetičkim driftom u biološkoj populaciji. Ova je teorija postala poznata kao teorija neutranosti molekularne evolucije.[3]
Kako je tehnologija omogućila bolju analizu genomskih podataka, u ovom su se području nastavila istraživanja. Iako prirodna selekcija može podstaknuti prilagođavanje promjenjivom okruženju, neutralne mutacije mogu podržati divergenciju vrsta zbog gotovo slučajnog genetičkog drifta.[4]
Takođerpogledajte
urediReference
uredi- ^ Darwin, C. (1987; 1859). On the origin of species by means of natural selection : Or the preservation of favoured races in the struggle for life (Special ed.). Birmingham, Ala.: Gryphon Editions.
- ^ Duret, L. (2008). "Neutral theory: The null hypothesis of molecular evolution". Nature Education. 1 (1): 803–6. 218.
- ^ Kimura, Motoo (1983). The Neutral Theory of Molecular Evolution. Cambridge University Press. ISBN 978-1-139-93567-8.
- ^ Nei, M; Suzuki, Y; Nozawa, M (2010). "The neutral theory of molecular evolution in the genomic era". Annual Review of Genomics and Human Genetics. 11: 265–89. doi:10.1146/annurev-genom-082908-150129. PMID 20565254.