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平衡選擇

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平衡選擇(balancing selection),自然選擇的一種形式。雜合子具有最高的適合度,從而得以維持基因座上的多態。
中文名
平衡選擇
外文名
balancing selection
學    科
生物學
性    質
自然選擇的一種形式

平衡選擇含義

平衡選擇能夠在種羣中維持遺傳學多樣性,而不是僅選擇一個最有利的基因型

平衡選擇圖像比較

正向選擇:某一位點逐漸積累,成優勢的位點,具體表現為:隨着時間延長,該位點的突變allele頻率越來越高,遠遠超過野生型allele;
中性選擇:隨着時間的延長,總體頻率沒有改變太多;
平衡選擇:位點呈現多態性,且一直保持着平衡,人類的ABO血型系統就是典型的平衡選擇。 [1] 
平衡選擇 平衡選擇

平衡選擇實例

平衡選擇研究過程

芝加哥大學和牛津大學的一個聯合小組對人類和猩猩進行了全基因組分析,找到了進化過程中平衡選擇(balancing selection)的新實例。研究發現,在至少六個基因組區域中,人類和猩猩共享着同樣的基因突變組合。相關研究發表於近期的《Science》雜誌上。 [2] 
這兩個物種在數百萬年中同時擁有着某些相同的會導致多態性—— 即在同一物種中有着不同的物理形式——的突變組合。在此之前,在人與猿之間只確認了2種共有的多態性:主要組織相容性複合體或MHC的變體,及作為不同血型基礎的ABO血型系統中的多態性。

平衡選擇研究分析

研究人員指出,這些區域的基因突變可以追溯到人類和猩猩數百萬年前的共同祖先。他們還強調,人類宿主和病原體存在動態的協同進化,而這對於維持遺傳學多樣性很重要。
平衡選擇可以在進化中保留所有的遺傳學可能。在人體內就有一個經典例子,兩個版本血紅蛋白基因的共存。這兩個基因分別是標準版血紅蛋白和血紅蛋白S,血紅蛋白S這一突變會改變紅細胞的形態和功能。攜帶兩個標準型血紅蛋白基因的人得瘧疾的風險高,而攜帶一個標準型基因和一個血紅蛋白S基因的人對瘧疾有一定的抵抗力。如果攜帶有兩個血紅蛋白S基因,人就會得鐮狀細胞貧血,這是一種嚴重的終身性循環系統疾病。
研究人員新發現的六個基因組區域並不編碼蛋白,有線索表明這些區域參與了宿主與病原體的相互作用。
研究人員對10個來自非洲西部的猩猩和59個撒哈拉以南地區的非洲人進行了遺傳學數據分析,人類遺傳學數據來自千人基因組計劃。他們在其中尋找源於人類和猩猩共同祖先的基因突變,這些突變在兩個種系中都得以保存至今。這些基因組區域的突變持續瞭如此之久,意味着它們“必然在進化中具有重要功能,”文章的第一作者Ellen Leffler説。
在數百萬年間,自然選擇在羣體中維持基因突變的實例並不多見。
參考資料