Konvergence haplotypu - Haplotype convergence

Konvergence haplotypu je nesouvisející vzhled identickéhaplotypy v oddělených populacích, buďkonvergentní evoluce nebo náhodná náhoda.

Popis

Příklad sítě haplotypů, která se používá k zobrazení příbuznosti mezi populacemi na základě sdílených haplotypů. V případě konvergence haplotypů mezi populacemi lze ze sítě haplotypů usoudit, že tyto populace jsou si bližší než ve skutečnosti.

Konvergence haplotypu je vzácná, kvůli naprosté pravděpodobnosti dvou nepříbuzných jedinců, kteří nezávisle vyvíjejí přesně stejnou genetickou sekvenci v místě zájmu. Haplotypy jsou tedy sdíleny hlavně mezi velmi blízkými jedinci, protože genetická informace u dvou příbuzných jedinců bude mnohem podobnější než mezi nepříbuznými jedinci.[1] Substituční zkreslení dále zvyšuje pravděpodobnost konvergence haplotypu, protože to zvyšuje pravděpodobnost mutací vyskytujících se na stejném místě.[2] Sekvence se mohou také odchýlit od stejné původní sekvence a poté se vrátit a konvergovat tímto způsobem.[3] Konvergence prostřednictvím konvergentní evoluce ve dvou nesouvisejících skupinách je mnohem méně častá, protože odvozené vlastnosti mohou vznikat dramaticky odlišnými cestami.[4][5]

Chybně určující dva jedinci jsou identičtí kvůli haplotypové konvergenci je mnohem méně pravděpodobné, když je testováno více genetických markerů, protože to by vyžadovalo větší množství extrémně vzácných náhod.[6] S moderními vysokorychlostními přístupy k sekvenování je sekvenování velké sady markerů nebo dokonce celého genomu mnohem proveditelnější a tyto problémy výrazně minimalizuje.[7]

Příklady

V některých regionech může kvůli nízké rozmanitosti genu Y-STR (často používaného ke studiu původu příjmení) konvergence haplotypu zaměňovat analýzy, což vede k závěru, že nepříbuzní jedinci jsou velmi úzce příbuzní.[8]

Podobně studie Nového světa mitochondriální DNA haploskupiny pozorovaly, že podobnosti v haplotypech mezi domorodými Američany a Asiati byly výsledkem hypervariabilita oblasti HVSI v mitochondriální DNA, spíše než společný původ.[2]

Jako příklad konvergence haplotypu v důsledku konvergentní evoluce ve vzdálenějších příbuzných skupinách trojlístek stickleback v prostředí černé vody podobné prostředí starověkéhotuňák obecný ačerný pražma nezávisle vyvinul stejný haplotyp v genu SWS2, který za těchto podmínek podporuje lepší zrak.[9]

Reference

  1. ^ Brenner, Charles H. (01.01.2014). "Porozumění pravděpodobnosti shody Y haplotypu". Forensic Science International: Genetics. 8 (1): 233–243. doi:10.1016 / j.fsigen.2013.10.007. PMID  24315614.
  2. ^ A b Malhi, Ripan S .; Eshleman, Jason A .; Greenberg, Jonathan A .; Weiss, Deborah A .; Shook, Beth A. Schultz; Kaestle, Frederika A .; Lorenz, Joseph G .; Kemp, Brian M .; Johnson, John R. (01.04.2002). „Struktura rozmanitosti v mitochondriálních DNA haploskupinách nového světa: důsledky pro prehistorii Severní Ameriky“. American Journal of Human Genetics. 70 (4): 905–919. doi:10.1086/339690. PMC  379119. PMID  11845406.
  3. ^ Cairns, J .; Foster, P. L. (srpen 1991). „Adaptivní reverze mutace rámcového posuvu v Escherichia Coli“. Genetika. 128 (4): 695–701. ISSN  0016-6731. PMC  1204544. PMID  1916241.
  4. ^ Brenner, Charles H. (2014). "Pochopení pravděpodobnosti shody Y haplotypu". Forensic Science International: Genetics. 8 (1): 233–243. doi:10.1016 / j.fsigen.2013.10.007. PMID  24315614.
  5. ^ Stern, David L. (2013). "Genetické příčiny konvergentní evoluce". Genetika hodnocení přírody. 14 (11): 751–764. doi:10.1038 / nrg3483. ISSN  1471-0064. PMID  24105273. S2CID  15282549.
  6. ^ „Běžné haplotypy“. ancestry.com. 14. prosince 2006. Citováno 28. března 2012.[je zapotřebí lepší zdroj ]
  7. ^ Blair, C .; Murphy, R. W. (01.01.2011). „Poslední trendy v molekulární fylogenetické analýze: kam dál?“. Journal of Heredity. 102 (1): 130–138. doi:10.1093 / jhered / esq092. ISSN  0022-1503. PMID  20696667.
  8. ^ Solé-Morata, Neus; Villaescusa, Patricia; García-Fernández, Carla; Font-Porterias, Neus; Illescas, María José; Valverde, Laura; Tassi, Francesca; Ghirotto, Silvia; Férec, Claude (04.08.2017). „Analýza haploskupiny R1b-DF27 ukazuje, že velká část iberských linií Y-chromozomů vznikla nedávno in situ“. Vědecké zprávy. 7 (1): 7341. Bibcode:2017NatSR ... 7.7341S. doi:10.1038 / s41598-017-07710-x. ISSN  2045-2322. PMC  5544771. PMID  28779148.
  9. ^ Marques, David A .; Taylor, John S .; Jones, Felicity C .; Palma, Federica Di; Kingsley, David M .; Reimchen, Thomas E. (2017-04-11). „Konvergentní vývoj opsinu SWS2 usnadňuje adaptivní vyzařování třásněnky na různých světelných prostředích“. PLOS Biology. 15 (4): e2001627. doi:10.1371 / journal.pbio.2001627. ISSN  1545-7885. PMC  5388470. PMID  28399148.