Genofondu

Gene pool (též genofond , pool of gens  - anglicky  "gene pool" ) - pojem z populační genetiky , který popisuje souhrn všech genových variací ( alel ) určité populace , druhu [2] .

Původ termínu

Poprvé termín a koncept genofondu formuloval ruský sovětský genetik A. S. Serebrovskij v roce 1928 [2] [3] [4] :

Totalita všech genů daného druhu ... Nazval jsem genofond , abych zdůraznil myšlenku, že tváří v tvář genofondu máme stejné národní bohatství jako tváří v tvář zásobám ropy, zlatým zásobám, zásobám uhlí ukrytým v naše útroby [5] .

Stojíme na okraji nesmírného moře. V tomto moři jsou rozpuštěny tisíce různých nebo škodlivých látek -genů . A moře má starosti. Každou minutu v něm explodují mutace s neslyšitelnými explozemi , které nám dávají nové hodnoty nebo otravují toto moře novými jedy. Tyto geny se pomalu šíří difúzními procesy a zachycují stále více nových zón. Různobarevné výtrysky se třpytí ve složitých proudech, mísí se a otáčejí se a rodí nové kombinace genů, pro člověka často dosud neznámé, které, aniž bychom je chytili, ztrácíme... Jméno tohoto moře je genofond domácích zvířat . Poznat, pochopit a zvládnout jeho neklidný, složitý život je naším vznešeným úkolem [6] .

Později se koncept genofondu přesunul do západní vědy díky F. G. Dobzhanskému , který přeložil ruský termín do angličtiny jako „gene pool“ [7] .

Popis

Populace má k dispozici všechny své alely pro optimální adaptaci na prostředí . Lze také mluvit o jediném genofondu druhu, protože geny se vyměňují mezi různými populacemi druhu.

Pokud je v celé populaci pouze jedna alela určitého genu, pak se populace ve vztahu k variantám tohoto genu nazývá monomorfní . Když existuje několik různých variant genu v populaci, je považován za polymorfní .

Pokud má dotyčný druh více než jednu sadu chromozomů , pak kumulativní počet různých alel může překročit počet organismů. Ve většině případů je však počet alel stále menší. Při silném příbuzenském křížení často vznikají monomorfní populace s pouze jednou alelou z mnoha genů.

Jedním z ukazatelů objemu genofondu je ve zkratce efektivní velikost populace . Populace lidí s diploidní sadou chromozomů může mít maximálně dvakrát více alel jednoho genu než jednotlivci, tedy ⩽ 2⋅ (velikost populace). Pohlavní chromozomy jsou vyloučeny . Alely celé populace jsou ideálně rozmístěny podle Hardy-Weinbergova zákona .

Větší genofond s mnoha různými variantami jednotlivých genů vede k lepší adaptaci potomstva na měnící se prostředí. Diverzita alel umožňuje přizpůsobit se změnám mnohem rychleji, pokud jsou odpovídající alely již k dispozici, než když se musí objevit kvůli mutaci. V neměnném prostředí však může být výhodnější méně alel, aby sexuální reprodukce neprodukovala příliš mnoho nepříznivých kombinací alel.

Praktické využití v zemědělství

Při šlechtění nových plemen prostřednictvím inbreedingu je možné odstranit nežádoucí alely z genofondu. Při křížení druhů a zavádění genů z jiných populací je možné zvětšit objem genofondu.

Důležitým aspektem v praxi zemědělství je úkol uchovávat, udržovat a efektivně využívat genofondy rostlinných a živočišných druhů pěstovaných člověkem [8] [9] [10] [11] . Organizace OSN pro výživu a zemědělství (FAO) považuje biologickou rozmanitost genofondů za nezbytný předpoklad produkce potravin a zemědělství a považuje ji za jeden z nejdůležitějších zdrojů Země. Podle FAO zajišťuje 90 % světové živočišné produkce 14 druhů (z 30) domácích zvířat a ptactva [12] [13] .

V rámci FAO bylo v roce 1983 vytvořeno mezivládní fórum - Komise pro genetické zdroje pro výživu a zemědělství , která monitoruje světové genofondy a vyvíjí opatření pro jejich hodnocení, využití a zachování. Takže podle této Komise je na světě asi 8300 plemen domácích zvířat, ale 8 % z nich je již považováno za vyhynulé a 22 % je na pokraji vyhynutí [12] [13] . Za účelem zaznamenávání a sledování genofondu plemen byla vytvořena Globální databanka genetických zdrojů domácích zvířat a je zveřejněn World Watch List for Domestic Animal Diversity [ 14 ] [15] . Informace o genofondu zvířecích a ptačích plemen jsou shromažďovány pro databanku pro všechny země prostřednictvím národních koordinátorů a dobrovolných specialistů a World Pet Diversity Watch List byl třikrát aktualizován [16] [17] .

Velký praktický význam má inventarizace dědičně proměnlivých znaků u daného druhu zemědělských rostlin či zvířat, včetně stanovení četností různých alel či fenů (u geneticky méně probádaných druhů) [2] [18] .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Gridded Species Distribution,  v1 . Středisko socioekonomických dat a aplikací (SEDAC): Data: Sběr dat . SEDAC, NASA ; Centrum pro mezinárodní informační síť věd o Zemi (CIESIN) , členové správní rady Kolumbijské univerzity ve městě New York . Získáno 25. února 2015. Archivováno z originálu 25. února 2015.
  2. ↑ 1 2 3 Genofond - článek z Velké sovětské encyklopedie .  (Přístup: 25. února 2015) Archivovaná kopie (odkaz není k dispozici) . Získáno 25. února 2015. Archivováno z originálu 16. března 2018. 
  3. ↑ Romanov MN, Wezyk S., Cywa-Benko K., Sakhatsky NI Genetické zdroje drůbeže v zemích východní Evropy — historie a současný stav  //  Recenze drůbeže a ptačí biologie : časopis. - Northwood , UK : Science & Technology Letters, 1996. - Vol. 7, č. 1 . - S. 1-29. — ISSN 1357-048X . Archivováno z originálu 2. března 2015.  (Přístup: 2. března 2015)
  4. ↑ Moiseeva I. G., Romanov M. N., Nikiforov A. A., Avrutskaya T. B. Výzkum genetiky kuřat. U příležitosti 120. výročí narození vynikajícího sovětského genetika A.S. Serebrovského (1892–1948)  // Genetika  : journal. — M .: Nauka , 2012. — T. 48 , č. 9 . — S. 1021–1038 . — ISSN 0016-6758 . — PMID 23113330 . Archivováno z originálu 25. února 2015.  (Přístup: 25. února 2015)
  5. ↑ Serebrovský A.S. Genetické základy výběru // Rodokmenové podnikání v rolnické ekonomice. Podle prací I. Všeruského kongresu o chovu. - M .: Knigosojuz, 1928. - S. 15-32.
  6. ↑ Serebrovský A.S. Genogeografie a genofond zemědělských zvířat SSSR // Vědecké slovo. - 1928. - č. 9. - S. 3-23.
  7. ↑ Graham L. Lonely Ideas: Může Rusko konkurovat? - Cambridge, MA , USA : MIT Press , 2013. - S. 169. - ISBN 978-0-262-01979-8 . (Angličtina)
  8. ↑ Genofondy hospodářských zvířat: genetické zdroje chovu zvířat v Rusku / Ed. vyd. I. A. Zacharov-Gesehus; Ústav obecný jejich genetika. N. I. Vavilov RAS . - M .: Nauka, 2006. - S. 229-388. — ISBN 5-02-035646-8 . (Přístup 23. února 2015) Archivováno z originálu dne 2. října 2017.
  9. ↑ Stolpovsky Yu. A., Zacharov I. A. Genofondy domácích plemen - národní bohatství Ruska. - M. : RAS, Ústav společnosti. jejich genetika. N. I. Vavilova, Program prezidia Ruské akademie věd "Biodiverzita a dynamika genofondů", 2007. - S. 2.
  10. ↑ Stolpovsky Yu.A. Populační genetické základy pro zachování zdrojů genofondu domestikovaných druhů zvířat: Dis. … doc. biol. vědy. M. : Institut společnosti. jejich genetika. N. I. Vavilov RAN, 2010. - 339 s.
  11. ↑ Wezyk S., Cywa-Benko K., Romanov MN (1993). „Ochrana před vyhubením původních plemen drůbeže v zemích východní Evropy“ . In Jan S. Gavora, Jan Boumgartner (Eds). Abstrakty a účastníci, Suppl . 10. mezinárodní sympozium o aktuálních problémech v ptačí genetice (Nitra, Slovensko, 7.-10. června 1993). Nitra, Slovensko: Slovenská technická univerzita; Nitra letectví. p. 6 . Staženo 16. 10. 2020 . Archivováno 16. října 2020 na Wayback Machine 
  12. ↑ 1 2 Genetická rozmanitost je naším pokladem a musíme si vážit každého jejího kousku . Bojujte s hladem . Organizace OSN pro výživu a zemědělství ( FAO ). Získáno 25. února 2015. Archivováno z originálu 25. února 2015.
  13. ↑ 1 2 Biologická rozmanitost pro zabezpečení potravin a výživu: 30 let Komise . Zdroje informací: Infografika . Organizace OSN pro výživu a zemědělství (FAO) (15. dubna 2013). Získáno 25. února 2015. Archivováno z originálu 25. února 2015.
  14. ↑ World Watch List for Domestic Animal Diversity  (odkaz není k dispozici) / Ed. od BD Scherfa. — 3. vyd. - Řím , Itálie : Informační divize, FAO, UNEP , 2000.  (anglicky)  (Datum přístupu: 23. února 2015)
  15. ↑ Weigend S., Romanov MN The World Watch List for Domestic Animal Diversity in the context of protection and utilisation of the drůbeží biodiverzita  // World's Poultry Science Journal  [  : časopis. - Cambridge , Spojené království: World's Poultry Science Association; Cambridge University Press , 2002. Vol. 58, č.p. 4 . - S. 411-430. — ISSN 0043-9339 . - doi : 10.1079/WPS20020031 . Archivováno z originálu 23. února 2015.  (Přístup: 23. února 2015)
  16. ↑ Romanov MN Genetické zdroje hospodářských zvířat. Globální databanka genetických zdrojů hospodářských zvířat. Plemena aktuálně v globální databance. Ukrajina. Kuře. kachna domácí. domácí husa. Turecko // World Watch List pro rozmanitost domácích zvířat / Ed. od BD Scherfa. — 2. vyd. - Řím, Itálie: Informační divize, FAO, UNEP, 1995. - S. 550-551, 602. - ISBN 92-5-103729-9 .  (Angličtina)  (Přístup: 25. února 2015)
  17. ↑ Romanov MN Genetické zdroje hospodářských zvířat. Globální regiony – ohrožená plemena. Evropa. Ukrajina (Kuře. Kachna domácí. Husa domácí. Turecko) // World Watch List for Domestic Animal Diversity / Ed. od BD Scherfa. — 3. vyd. - Řím, Itálie: Informační divize, FAO, UNEP, 2000. - S. 429-440, 642. - ISBN 92-5-104511-9 .  (Angličtina)  (Přístup: 25. února 2015)
  18. ↑ Romanov M. N., Sakhatsky N. I. Inventář genofondu drůbeže na Ukrajině  // Vědeckotechnický bulletin: časopis. - Charkov , Ukrajina : Ukr. akad. agrární Sciences , Drůbežářský ústav, 1995. - Vydání. 34 . - str. 3-14 . — ISSN 0136-9814 . Archivováno z originálu 25. února 2015.  (Přístup: 25. února 2015)

Literatura

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích