Melhoria da heterose em animais, em plantas, ser humano

O heterose, Também conhecido como a vantagem do vigor heterozigoto e híbrido, é um fenômeno genético que se manifesta em melhorias, com relação aos pais, do desempenho fisiológico na primeira geração da travessia entre parentes distantes da mesma espécie, ou entre espécies diferentes , de plantas e animais.

A melhoria do desempenho fisiológico é dada, por exemplo, no aumento da saúde, capacidade cognitiva ou massa, referindo -se a características fenotípicas vantajosas resultantes de ter um genótipo mais apto.

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Deve -se notar que, por parentes distantes, indivíduos de populações geneticamente isolados são entendidos, bem como variedades, cepas ou subespécies da mesma espécie.

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Depressão endogâmica

Heterose é o resultado da exogamia. É o oposto da endogamia, que pode causar homozigose. Devido à recombinação genética, as vantagens dos heterozigotos podem desaparecer, devido ao reaparecimento de homokosose e até mesmo para esterilidade, na segunda geração.

No entanto, a troca genética entre parentes distantes pode conferir vantagens adaptativas a longo prazo.

Depressão endogâmica é a redução da adaptabilidade (condicionamento físico) causado pela consanguinidade. É expresso como uma redução na sobrevivência e reprodução na progênie de indivíduos relacionados em relação à progênie de indivíduos não relacionados. É um fenômeno universal que foi documentado em plantas e animais.

Quando a travessia entre parentes distantes da mesma espécie é produzida, ou entre espécies diferentes, o resultado é geralmente a incorporação de alelos novos ou raros (introgressión) na coleta genética da população à qual os membros da geração resultante da resultante resultante A geração é unida a cruzamento inicial.

De fato, a exogamia é geralmente uma fonte de alelos novos ou raros mais importantes que a mutação. Esses alelos conferem duas vantagens: 1) aumentam a variabilidade genética e, portanto, a frequência de indivíduos heterozigotos nessa população; 2) Introduzir genes que codificam para recursos fenotípicos que representam novos pré -adaptações.

Vantagens genéticas

Do ponto de vista da genética mendeliana, as vantagens da heterose foram explicadas por duas hipóteses: 1) complementação, também conhecida como modelo de dominância; 2) interação alélica, também chamada de modelo geral.

A hipótese de suplementação postulada.

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Na progênie híbrida, os alelos superiores dos pais escondiam os alelos inferiores do outro pai. Isso faria, para cada um dos locos genéticos envolvidos, a progênie expressa apenas o melhor dos alelos de ambos os pais.

Assim, a primeira geração teria um genótipo cumulativo mais adequado com as melhores características de cada pai.

A hipótese de interação alélica postulada. Isso significa que os caracteres fenotípicos codificados por ambos.

Essas duas hipóteses não são mutuamente exclusivas no sentido de cada uma delas podem ser aplicadas a diferentes conjuntos de loci genéticos no mesmo indivíduo híbrido.

Em plantas

No início do século XX, George Shull demonstrou que a hibridação de duas variedades de milho que foram cultivadas nos Estados Unidos, que haviam perdido parte de sua produtividade devido à consanguinidade, produziu plantas maiores e mais vigorosas com maior desempenho com um desempenho mais alto. Atualmente, em milho híbrido, a heterose permite obter 100-200% de culturas.

No final da década de 1970, o arroz híbrido que produzia 10% maior que o milho convencional começou na China na China. Atualmente, as colheitas 20-50% mais altas são alcançadas

Os aumentos nas culturas alcançadas pela heterose em outras plantas cultivadas comestíveis são: berinjela, 30-100%; Brócolis, 40-90%; abobrinha, 10-85%; cevada, 10-50%; cebola, 15-70%; Centeno, 180-200%; Colza, 39-50%; feijão, 45-75%; trigo, 5-15%; Cenoura, 25-30%.

Em animais

As mulas são o híbrido animal mais famoso. Eles resultam de acasalar um cavalo masculino (Equus Caballus) com um burro feminino (E. Asinus). Sua utilidade como animais de carga é devido a heterose. Eles são maiores, fortes e resistentes que o cavalo. Eles têm o passo seguro do burro. Eles também têm maior capacidade de aprendizado do que seus pais.

Hibridação de macaco (Mulatta Macaca) da origem chinesa e hindu produz machos e fêmeas que mostram heterose porque são de maior comprimento da cabeça do corpo e maior massa corporal do que seus pais. Essa diferença é mais acentuada nos homens, o que poderia melhorar sua capacidade de competir, com homens não -híbridos, por mulheres.

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O sapo comestível (Pelophylax esculentus) é o híbrido fértil de Pelophylax ridboundus e P. Lições (Família Ranidae) vivendo em simpatia na Europa Central. P. Sculentus Resiste a pressões mais baixas de oxigênio do que as espécies progenitoras, o que lhe permite hibernar em águas com grave deficiência de oxigênio. Onde eles coexistem, P. Sculentus É mais abundante.

No ser humano

Atualmente, nosso planeta é habitado por uma única espécie humana. Há evidências genéticas que indicam que 65.000-90.000 anos humanos europeus modernos (Homo sapiens) ocasionalmente hibridizado com os neandertais (Homo neanderthalensis).

Há também evidências que indicam que os humanos modernos da melanésia (Homo sapiens) Eles eram frequentemente hibridados com Denisovanos, uma misteriosa espécie humana extinta, há 50 anos.000-100.000 anos.

Não se sabe se essas hibridizações antigas resultaram em heterose, mas é possível que seja o caso com base na observação de heterose positiva e negativa nos humanos atuais.

Foi demonstrado que pessoas com pai e mãe de diferentes partes da China têm state e performances acadêmicas superiores às médias das regiões de origem de seus pais. Isso pode ser interpretado como heterose positiva.

No Paquistão, muitos grupos étnicos diferentes vivem que são caracterizados por altos níveis de homozigose causados ​​pela alta frequência de casamentos consanguíneos. Pensa -se que esses grupos sofrem de heterose negativa, que é expressa na incidência superior ao normal de câncer de mama e ovário.

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