優性遺伝学では、ヘテロ接合体の表現型がホモ接合体の両親の表現型の範囲外にある現象を優性遺伝という。優性遺伝学では、ヘテロ接合体の優位性が単一のゲノム遺伝子座によって制御され、ヘテロ接合体の個体がホモ接合体の個体よりも高い適応度を持つと説明することもできる。しかし、ヘテロ接合体の優位性は複数のゲノム領域によって制御される可能性があるため、すべてのケースが優性遺伝学であるわけではない。[ 1]優性遺伝学は雑種強勢(雑種の子孫の適応度の増加)の根本的な原因であると仮定されている。[2] [3]

例
鎌状赤血球貧血
ヒトにおける優性遺伝の例としては、鎌状赤血球貧血症がある。この疾患は単一の多型によって決定される。有害な対立遺伝子の保有者は平均寿命が短く、ホモ接合体では50歳に達することはまれである。しかし、この対立遺伝子はマラリアに対するある程度の抵抗力ももたらす。したがって、マラリアが強い選択圧を及ぼしている、または及ぼしていた地域では、鎌状赤血球貧血症はマラリアに対する部分的な抵抗力を持つために選択された。ホモ接合体はマラリアに対する防御力がないか、鎌状赤血球貧血症に著しくかかりやすいが、ヘテロ接合体は生理学的影響が少なく、マラリアに対する部分的な抵抗力を持つ。[4]
サケ科魚類主要組織適合遺伝子複合体
主要組織適合遺伝子複合体(MHC)遺伝子は広範囲にわたる変異を示し、これは一般にヘテロ接合個体がホモ接合個体よりも広範囲のペプチドを識別するという考えに起因している。フィンランドの北極イワナの個体群では、MHC対立遺伝子のヘテロ接合魚は嚢胞が少なく、体が大きく、生存率が高く、これらはすべてヘテロ接合体の適応度が高いことを示している。[5]
ギムナデニア・レリカーニ色の多形性
Gymnadenia rhellicaniでは、花の色素は GrMYB1 のアミノ酸612 と 663の変化によって制御され、アントシアニン色素の生成に関与している。黒と白の対立遺伝子を持つヘテロ接合性の赤い花は、ハチとハエの両方の花粉媒介者を引き付けるため、白と黒の品種よりも生殖適応度が優れていると考えられる。白の対立遺伝子の出現以来、アルプスの複数の地域で野生個体群における赤い表現型の頻度が増加している。[6]
極性の優位性
極性優性は、父方または母方の対立遺伝子のいずれかのみが子孫に合成される優性の一種である。この例として、ソリッド ゴールドという名の有名な雄羊とその子孫があげられる。この雄羊は、変異した対立遺伝子によって引き起こされるカリピジ表現型(筋肉質の特徴と後肢が顕著)で知られていたが、その子孫のうち同じ特徴を受け継いだのはわずか 15% だった。ソリッド ゴールドの子孫は、ソリッド ゴールドから変異した対立遺伝子を受け継ぎ、母親から野生型対立遺伝子を受け継いだ場合にのみ、同じカリピジ表現型を発現し、その結果 C pat /N mat遺伝子型となる。C pat /C mat、 N pat /N mat、 N pat /C matなどの遺伝子型を持つ子孫は、カリピジ表現型を発現しなかった。[7]
ギレスピー大会
集団遺伝学者ジョン・H・ギレスピーは次のような慣習を確立した。[8]
ここで、h はヘテロ接合体効果、s は劣性対立遺伝子効果です。したがって、s の値 (つまり、0<s<1) が与えられると、h から次の情報が得られます。
鎌状赤血球貧血の場合、状況は Gillespie モデルの h<0 の場合に相当します。
参照
参考文献
- ^ Charlesworth, Deborah; Willis, John H. (2009年11月). 「近親交配弱勢の遺伝学」. Nature Reviews Genetics . 10 (11): 783–796. doi :10.1038/nrg2664. ISSN 1471-0056. PMID 19834483. S2CID 771357.
- ^ Parsons, PA ; Bodmer , WF (1961 年 4 月)。「優勢性の進化: 自然選択とヘテロ接合体優位」。Nature . 190 ( 4770 ) : 7–12。Bibcode :1961Natur.190....7P。doi :10.1038/190007a0。ISSN 0028-0836。PMID 13733020。S2CID 4223238 。
- ^ Timberlake, WE (2013)、「ヘテロシス」、Brenner's Encyclopedia of Genetics、Elsevier、pp. 451–453、doi :10.1016/b978-0-12-374984-0.00705-1、ISBN 978-0-08-096156-9、2022-11-04取得
- ^ Aidoo, Michael; Terlouw, Dianne J; Kolczak, Margarette S; McElroy, Peter D; ter Kuile, Feiko O; Kariuki, Simon; Nahlen, Bernard L; Lal, Altaf A; Udhayakumar, Venkatachalam (2002 年 4 月)。「マラリア罹患率と死亡率に対する鎌状赤血球遺伝子の保護効果」。The Lancet。359 ( 9314 ): 1311–1312。doi : 10.1016 /S0140-6736( 02 )08273-9。PMID 11965279。S2CID 37952036 。
- ^ ケカライネン、ユッカ;ヴァルーネン、J. アルバート;プリマー、クレイグ R.ラッティア、ジュニ。タスキネン、ジョウニ (2009-09-07)。 「野生のサケ科個体群における主要組織適合性複合体の過剰優勢のシグナル」。王立協会議事録 B: 生物科学。276 (1670): 3133–3140。土井:10.1098/rspb.2009.0727。PMC 2817134。PMID 19515657。
- ^ Kellenberger, Roman T.; Byers, Kelsey JRP; De Brito Francisco, Rita M.; Staedler, Yannick M.; LaFountain, Amy M.; Schönenberger, Jürg; Schiestl, Florian P.; Schlüter, Philipp M. (2019-01-08). 「花粉媒介者による優占度上昇による花色多型の出現」. Nature Communications . 10 (1): 63. Bibcode :2019NatCo..10...63K. doi :10.1038/s41467-018-07936-x. ISSN 2041-1723. PMC 6325131. PMID 30622247 .
- ^ Oczkowicz, M. (2009-01-23). 「極性優勢 – 推定分子メカニズムと哺乳類における新たな例」Journal of Animal and Feed Sciences . 18 (1): 17–27. doi : 10.22358/jafs/66362/2009 . ISSN 1230-1388.
- ^ ギレスピー 2004
