Unelte Muller
În biologia evoluției , prin uneltele lui Muller (în engleza originală Matcher clichet , unde clichet înseamnă „ cric ”) se înțelege mecanismul evolutiv, ipotezat de Hermann Joseph Muller , prin care în genomul unei populații care se reproduce într-un mod asexuat se acumulează dăunătoare mutații ireversibil [1] [2] .
Muller presupune că reproducerea asexuată implică o pierdere a informațiilor genetice, cu consecința pierderii unor linii întregi care, în extrem, ar putea duce și la fenomenul de dispariție a populației . Prin urmare, autorul consideră că sexul ar fi putut apărea ca un dispozitiv evolutiv care vizează abordarea exactă a acestei posibilități.
Cu toate acestea, unele filuri , cum ar fi rotiferele bdelloide , par să se fi bazat aproape exclusiv pe reproducerea asexuată de aproape 40 de milioane de ani [3] [4] .
Clichetul lui Muller
Deși deja în 1932 a discutat despre avantajele reproducerii sexuale, Muller a introdus termenul de clichet , „clichet”, „clichet” (tradus în italiană cu termenul de unelte ) în 1964 [5] . Expresia clichet Muller a fost apoi inventată de Joe Felsenstein în 1974 în publicația sa despre avantajul evolutiv al recombinării [6] .
Reproducerea asexuală apare în absența recombinării și, prin urmare, genomurile sunt moștenite ca blocuri de informații indivizibile. Dacă apare o mutație dăunătoare în aceste genomi, aceasta va fi moștenită de toate generațiile viitoare; într-o perioadă de timp suficient de lungă, fiecare mutație dăunătoare s-ar acumula la cele anterioare. Fenomenul provoacă o acumulare finală a mutațiilor cunoscute sub numele de sarcină genetică . Sarcina genetică transportată de o populație împreună cu reproducerea asexuată ar deveni atât de mare încât să provoace dispariția populației [7] . La populațiile cu reproducere sexuală, procesul de recombinare genetică determină genomul descendenților să fie diferit de cel al părinților. În special, genomii descendenților poartă mai puține mutații, iar cele negative pot fi compensate prin secvența sănătoasă corespunzătoare a celuilalt părinte.
Genomul mitocondriilor și cloroplastelor nu efectuează recombinare, deci este posibil să fi fost afectat de angrenajul Muller; cu toate acestea, probabilitatea ca genomii să sufere o acumulare de mutații dăunătoare depinde puternic de rata mutației genomice și această rată crește, mai mult sau mai puțin liniar, cu creșterea dimensiunii genomului (mai precis, cu numărul de perechi de baze prezente în genele cu transcriere activă ). Mărimea mică a genomului, în special la paraziți și simbionți , poate fi explicată și prin selecție , care permite să scape de secvențele de acid nucleic care au devenit inutile. Prin urmare, un genom mai mic nu este o indicație sigură a acțiunii angrenajului Muller [8] .
La organismele cu reproducere sexuală, secvențele nerecombinante din cromozomi sau regiuni cromozomiale (cum ar fi cromozomul mamiferului Y ) ar trebui să fie supuse efectelor angrenajului Muller. Astfel de secvențe nerecombinante tind să se micșoreze și să evolueze rapid, posibil datorită incapacității lor de auto-reparare. Nu este ușor să atribuiți cazurile de reducere a genomului sau de evoluție rapidă doar la uneltele lui Muller.
Uneltele lui Muller se bazează pe mecanismul derivării genetice , determinând formarea unor populații mai mici.
Notă
- ^ Muller HJ, Unele aspecte genetice ale sexului , în American Naturalist , vol. 66, nr. 703, 1932, pp. 118–138, DOI : 10.1086 / 280418 . (Lucrarea originală a lui Muller)
- ^ Muller HJ, Relația recombinării cu avansul mutațional , în Mutat Res , vol. 106, 1964, pp. 2-9, PMID 14195748 . (lucrare originală citată de, de exemplu: Maynard Smith J, Szathmary E, The major transitions in evolution , Oxford, New York, Tokyo, Oxford University Press, 1997 .; Futuyma DJ, Evolutionary biology , 3rd edn, Sunderland, Mass., Sinauer Associates, 1998. )
- ^ Scott Freeman și Jon C Herron, Evolutionary Analysis, ediția a IV-a , San Francisco, Benjamin Cummings, 2007, p. 309, ISBN 0-13-227584-8 .
- ^ Bdelloids: Fără sex de peste 40 de milioane de ani. , pe TheFreeLibrary , ScienceNews. Adus la 30 aprilie 2011 .
- ^ Muller HJ, Relația recombinării cu avansul mutațional , în Mutat Res , vol. 106, 1964, pp. 2-9, PMID 14195748 .
- ^ Felsenstein J,Avantajul evolutiv al recombinării , în Genetică , vol. 78, nr. 2, 1974, pp. 737-756, PMC 1213231 , PMID 4448362 .
- ^ Scott Freeman și Jon C Herron, Evolutionary Analysis, ediția a IV-a , San Francisco, Benjamin Cummings, 2007, pp. 308-309, ISBN 0-13-227584-8 .
- ^ Nancy A. Moran, Evoluție accelerată și clichet Muller în bacterii endosimbiotice , în Proceedings of the National Academy of Sciences USA , vol. 93, nr. 7, aprilie 1996, pp. 2873-2878, DOI : 10.1073 / pnas.93.7.2873 , PMC 39726 , PMID 8610134 . (Un articol care discută despre clichetul lui Muller în contextul bacteriilor endosimbiotice.)
Bibliografie
- Mark Henderson, Cincizeci de idei mari de genetică , Daedalus, 2010, ISBN 978-88-220-6820-0 .
- Olivia Judson, Sfaturi sexuale pentru animale în criză. Ghid de biologie evolutivă , Sironi, 2009, ISBN 978-88-518-0123-6 .
