Infinitezimální model - Infinitesimal model

The nekonečně malý model, také známý jako polygenní model,[1] je široce používán statistický model v kvantitativní genetika. Původně vyvinut v roce 1918 Ronald Fisher, je založen na myšlence, že variace v a kvantitativní vlastnost je ovlivněn nekonečně velkým počtem geny, z nichž každý nekonečně malý (nekonečně malý) příspěvek k fenotypu, stejně jako faktory prostředí.[2] V "Korelace mezi příbuznými o předpokladu Mendelovy dědičnosti “, původní papír z roku 1918 představující model, Fisher ukázal, že pokud je to vlastnost polygenní, "pak náhodné vzorkování alely na každém genu produkuje kontinuální, normálně distribuováno fenotyp v populaci “.[3] Model však nemusí nutně znamenat, že znak musí být normálně distribuován, pouze to, že jeho genetická složka bude tak průměrná jako u rodičů jednotlivce.[4] Model sloužil k usmíření Mendelovská genetika s průběžnou distribucí kvantitativních znaků dokumentovaných Francis Galton.[5]

Model umožňuje genetická odchylka předpokládá se, že zůstane konstantní, i když přírodní výběr dochází, protože každý lokus přispívá k rozptylu nekonečně malým množstvím.[6] V důsledku toho se předpokládá, že veškerý pokles genetické variance je způsoben genetický drift.[7] Opírá se také o předpoklad normálního rozdělení, což je předpoklad, který se rozpadne, pokud je vlastnost ovlivněna konečným počtem lokusů. Podle jedné výzkumné skupiny model „... zjevně není přesnou reprezentací genomu žádného druhu, ale je užitečným předpokladem pro genetické hodnocení.“[8] Podobně byl modelův předpoklad nekonečně mnoha genů, z nichž každý má nekonečně malý účinek na fenotyp, popsán jako „praktický, ale biologicky nereálný“,[9] a genetický základ evoluční adaptace, na rozdíl od predikce modelu, často zahrnuje skromný počet lokusů velkého účinku.[10]

Reference

  1. ^ Xu, Shizhong; Wang, Zhiquan; Hu, Zhiqiu (18.07.2012). „Infinitezimální model pro predikci kvantitativních vlastností genomické hodnoty“. PLOS ONE. 7 (7): e41336. doi:10.1371 / journal.pone.0041336. ISSN  1932-6203. PMC  3399838. PMID  22815992.
  2. ^ Nelson, Ronald M .; Pettersson, Mats E .; Carlborg, Örjan (prosinec 2013). „Století po Fisherovi: čas pro nové paradigma v kvantitativní genetice“. Trendy v genetice. 29 (12): 669–676. doi:10.1016 / j.tig.2013.09.006. ISSN  0168-9525. PMID  24161664.
  3. ^ Boyle, Evan A .; Li, Yang I .; Pritchard, Jonathan K. (červen 2017). „Rozšířený pohled na složité rysy: od polygenních po omnigenní“. Buňka. 169 (7): 1177–1186. doi:10.1016 / j.cell.2017.05.038. ISSN  0092-8674. PMC  5536862. PMID  28622505.
  4. ^ Barton, N.H .; Etheridge, A.M .; Véber, A. (prosinec 2017). „Infinitezimální model: definice, odvození a implikace“. Teoretická populační biologie. 118: 50–73. doi:10.1016 / j.tpb.2017.06.001. PMID  28709925.
  5. ^ Turelli, Michael (01.12.2017). „Komentář: Fisherův nekonečně malý model: Příběh na věky“. Teoretická populační biologie. 118: 46–49. doi:10.1016 / j.tpb.2017.09.003. ISSN  0040-5809. PMID  28987627.
  6. ^ Hill, William G. (01.01.2014). „Aplikace populační genetiky ve šlechtění zvířat, od Wrighta, Fishera a Lusha po genomickou předpověď“. Genetika. 196 (1): 1–16. doi:10.1534 / genetika.112.147850. ISSN  1943-2631. PMC  3872177. PMID  24395822.
  7. ^ Hill, William G .; Zhang, Xu-Sheng (01.01.2005). „Předpovědi vzorů reakce na umělý výběr v liniích odvozených od přirozených populací“. Genetika. 169 (1): 411–425. doi:10.1534 / genetika.104.032573. ISSN  1943-2631. PMC  1448869. PMID  15677752.
  8. ^ Martinez, Victor; Bünger, Lutz; Hill, William G. (2000-01-15). „Analýza odezvy na 20 generací selekce na složení těla u myší: odpovídá nekonečně malým předpokladům modelu“. Evoluce výběru genetiky. 32 (1): 3–21. doi:10.1186/1297-9686-32-1-3. ISSN  1297-9686. PMC  2706859. PMID  14736404.
  9. ^ Hill, William G. (12. ledna 2010). „Pochopení a použití kvantitativní genetické variace“. Filozofické transakce Královské společnosti B: Biologické vědy. 365 (1537): 73–85. doi:10.1098 / rstb.2009.0203. PMC  2842708. PMID  20008387.
  10. ^ Orr, H. Allen (prosinec 1999). „Evoluční genetika adaptace: simulační studie“. Genetický výzkum. 74 (3): 207–214. doi:10.1017 / S0016672399004164. ISSN  1469-5073. PMID  10689798.