Цитата:
|
Сообщение от leo
(Заранее прошу прощения, если неправильно использую какой-нибудь термин из генетики и прошу поправить).
Известен ли ученым алгоритм, по которому из отцовской ДНК и материнской ДНК образуется ДНК половой клетки и другой алгоритм, по которому из ДНК сперматозоида и ДНК яйцеклетки образуется ДНК новой особи?
В двух словах: при половом размножении ДНК новой особи - это некая смесь из кусков ДНК, взятых от отца и от матери.
Смесь образуется в два этапа: вначале генетический материал перемешивается при образовании половых клеток, потом еще раз при оплодотворении.
Процесс рекомбинаций ДНК происходит примерно так: Две ДНК стоят "рядом" и обмениваются своими участками.
В большинстве литературы написано что "этот обмен происходит случайным образом".
Но случайный образ бывает разный, и он, как известно определяется распределением вероятностей.
Понятно, что если бы ДНК менялись своими кусками совершенно случайно (однородное распределение), то ничего хорошего бы не вышло. Очевидно, рекомбинациями руководит какой-то алгоритм.
Известен ли он?
Известно ли какими частями ДНК могут обмениваться, какими нет, какие части обмениваются с какой вероятностью, есть ли корелляция между разными участками (скажем, если произошел обмен участка А, то с большой вероятностью произойдет обмен участка Б) и т.д?
|
уже не считается что процесс обмена участками хромосом и даже процесс "выбора" сперматозоида происходит абсолютно случайно.
во-первых, в геноме есть так называемые холодные и горячие участки. по горячим участкам обмены происходят чаще, чем по холодным. для каждого участка можно вычислить вероятность обмена (на основании экспериментальных данных), как число обменов на некоторое количество клеточных делений. называется такая цифра - "частота кроссинговера по локусу такому-то".
то есть зная количество горячих участков в каждой хромосоме вы можете рассчитать количество вариантов сочетания генов на допустим миллион вновь образовавшихся сперматозоидов.
что касается оплодотворения, то действительно у человека например на одну яйцеклетку в оплодотворении приходится от 40 до 100 млн сперматозоидов с разным набором генов. и в теории - кто оплодотворит эту яйцеклетку не известно. однако на деле оказалось, что от набора генов сперматозоида зависят и такие качества как его подвижность, направление движения и способность проникать через оболочки яйцеклетки. мало того, в организме женщины вырабатываются антитела к компонентам спермы и всякие вещества, ингибирующие подвижность сперматозоидов. и сперматозоиды с разным генетическим набором по разному чувствительны к этим вещам. именно этим часто объясняется то что у одной женщины могут рождаться только девочки а у другой только мальчики хотя по идее этот процесс равновероятен. поскольку в организме мужчины на одного сперматозоида-мальчика всегда образуется один сперматозоид-девочка. и вероятность каждого сочетания генов можно рассчитать и она вовсе не будет одинаковой во всех случаях.
ну и т.д.
то еть ответ - да. алгоритм есть, рассчитать можно.
другой вопрос, что ценность таких рассчетов появляется только на больших цифрах. то есть, зная частоту какого то гена в популяции, демографические показатели, скорость и характер дрейфа генов, вы вполне можете рассчитать как будет меняться генофонд этой популяции с течением поколений. либо - когда речь идет не о народах а отдельных людях, вы можете рассчитать на моделях какова вероятность у этой конкретной пары рождения ребенка с той или иной генетической патологией. но это же будет только вероятность опять же...