Warum hat sich die faire Meiose entwickelt?

Wie und warum hat sich die faire Meiose entwickelt?

Ich kann mir kaum vorstellen, dass es dem Individuum, das die Mutation trägt, einen Fitnessvorteil verschafft hat. Warum sollte es? Oder hat es sich durch Linienselektion entwickelt? Oder war es eine Art bereits existierendes Merkmal der Meiose, das keine Energiekosten verursacht und daher niemals verschwindet?

AKTUALISIEREN:

Ich nenne faire Meiose den Prozess der Meiose, bei dem jedes Chromosom die gleiche Chance auf Übertragung hat.

Ich versuche meine Fragen klarer zu formulieren.

Gibt es einen Selektionsdruck zugunsten von Allelen, die eine faire Meiose verursachen? Wenn ja, warum? Es scheint mir keinen Vorteil für die Person zu bieten, die dieses Allel trägt.

Es wäre hilfreich, wenn Sie definieren würden, was Sie unter „fairer Meiose“ verstehen.
Ich verstehe nicht, was du mit dem letzten Satz meinst.
Ich denke, Sie meinen "Segment eines Chromosoms", wenn ein Chromosom fehlt, das bei Tieren normalerweise tödlich ist!

Antworten (2)

Ich denke, dass eine faire Meiose (ich nehme an, Sie beziehen sich darauf, dass Chromosomen die gleiche Chance auf Übertragung haben) als Nebenprodukt der Rekombination bei der Meiose angesehen werden kann, die jedes Chromosom zu einem Mosaik aus mütterlichen und väterlichen Chromosomen macht. Daher wirkt die Selektion nicht auf Chromosomen als einzelne Einheit, und die „unfaire“ Meiose wird bedeutungslos. Der „Wert“ der „fairen Meiose“ liegt höchstwahrscheinlich im adaptiven Wert der Rekombination.

Ergänzung: Um den Wert der Rekombination zu erweitern, wurde vorgeschlagen, dass der spezifische Wert der Rekombination darin besteht, Bindungen aufzubrechen und dadurch meiotischen Antrieb zu verhindern ( Haig & Grafen 1991 , siehe auch Okasha 2006 ). Haig & Grafen 1991 diskutieren auch speziell die Selektion zur Rekombination. Für eine interessante Analogie zwischen Ökonomie und fairer Meiose (Schleier der Unwissenheit vs. faire Meiose) siehe Okasha. 2012 . Okasha merkt an, dass:

In beiden Fällen wird die Randomisierung verwendet, um eigennützigen Agenten (Genen und Individuen) Informationen über ihre Identität vorzuenthalten und sie zu zwingen, eine unparteiische Perspektive einzunehmen.

Zusammenfassend schreibt er auch:

Ein Gen, das die Segregation zu seinen Gunsten verzerrt, kann sich ausbreiten, obwohl es die Fitness seines Wirts verringert. Dies schädigt Gene an nicht verknüpften Loci, die daher selektiert werden, um eine faire Meiose wiederherzustellen, wenn sie können. Ein Effekt der fairen Meiose besteht darin, die Interessen aller Gene auszugleichen und so sicherzustellen, dass sie für das Gemeinwohl arbeiten. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht darin, die Verknüpfung zu zerstören, da die Segregationsverzerrung typischerweise das Zusammenwirken verknüpfter Gene beinhaltet.

Okashas Artikel enthält auch eine schöne und zugängliche Beschreibung des biologischen Prozesses und der selektiven Kräfte, die wirken, um meiotische Antriebs-/Segregationsstörungen auszugleichen.

Danke @fileunderwater! Ich habe meine Frage aktualisiert, in der Hoffnung, sie verständlicher zu machen. Bedeutet Ihre Antwort, dass es keine Selektion zugunsten der fairen Meiose gibt (da Fairness eine unvermeidliche Folge der Meiose ist)?
Mein Punkt ist, dass ich denke, dass das Hauptziel der Selektion wahrscheinlich die Rekombination ist und dass eine faire Meiose ein Nebenprodukt ist. Ich bin jedoch kein Genetiker und es gibt vielleicht Experimente, die eine Selektion für eine faire Meiose zeigen. Außerdem sollten Sie sich mit dem meiotischen Antrieb (bevorzugte Auswahl bestimmter Gemeten) befassen, z. B. in Geschlechtschromosomen; siehe plosbiology.org/article/… und annualreviews.org/doi/abs/10.1146/… .

Es gibt eine Meta-Level-Diskussion über Meiose, die darin besteht, dass es einen Vorteil für Gene gibt, die in der Meiose häufiger selektiert werden können, und gedeihen würden. Dies ist eine Vorhersage des Biologen Robert Trivers, der Ende der 60er Jahre mit Bill Hamilton zusammenarbeitete und auch als „egoistisches Gen“ bekannt ist. Tatsächlich war der Grund, warum die egoistische Gentheorie so erfolgreich war, die egoistischen Gene – individuelle Gene, die sich in mehr als 50 % der Fälle auf die Nachkommen ausbreiteten. Das Dawkins-Buch „Das egoistische Gen“ diskutiert diese ganze Idee und ihre Auswirkungen sehr detailliert.

Zu verschiedenen Zeiten in der Evolutionsgeschichte ist es also schwer vorstellbar, dass die Meiose völlig „fair“ war (50/50% Änderung eines beliebigen DNA-Segments, das ausgewählt wird). Tatsächlich ist aus der genetischen Analyse jetzt ziemlich klar, dass einige längere DNA-Segmente dazu neigen, in einem Stück übertragen zu werden, obwohl insgesamt immer noch der Eindruck entsteht, dass die Fortpflanzung für ein bestimmtes Segment zu 50% wahrscheinlich ist.

Langfristig hat sich vor allem durch Spieltheorie gezeigt, dass Ehrlichkeit die beste und profitabelste Politik ist. Das berühmteste dieser Experimente war der Prisoner's Dilemma -Wettbewerb, bei dem alle Teilnehmer aufgefordert wurden, Computerprogramme einzureichen, die entweder verraten oder kooperieren können. Insgesamt kooperative Programme mit einigen Safeguards, die bestraften Betrüger insgesamt gewinnen. Im Laufe der Zeit hat sich gezeigt, dass Systeme dazu neigen, sich gegen Betrüger zu wehren, und dass Zusammenarbeit und „Fairness“ viel besser funktionieren als Amokläufer von Betrügern.

Betrüger und Unfairness kommen jedoch immer noch vor - Systeme, die fair sind, neigen dazu, eine kleine Anzahl von Betrügern einzuladen. Sag was du willst zur Einkommensteuer als System! es gibt im Laufe der Zeit Unterschiede darüber, wie „fair“ ein System sein kann.

Dawkins hat sogar gesagt, dass er manchmal denkt, er hätte das „egoistische Gen“ stattdessen anders betiteln sollen: „ Nice Guys Finish First “. Ich bezweifle aber, dass das Buch genauso gut gepasst hätte... wir sollten alle fair sein, aber es scheint nicht zum Buchverkauf einzuladen.

Danke für deine Antwort @shigeta. Jetzt, wo ich noch einmal über diese Frage nachdenke, denke ich, dass bei Ihrer Antwort etwas schief geht.
Ich denke, die Verwendung der Spieltheorie bringt nicht viel Erklärung für die faire Meiose. Was auch immer das Spiel ist, altruistisches Verhalten kann sich dank genetischer Verwandtschaft (Hamilton) oder Reziprozität (Trivers) entwickeln. Für beide ist es wichtig, dass das Verhalten nicht gegenüber irgendeiner zufälligen Person/Einheit ausgedrückt wird (daher braucht man Bevölkerungsstruktur, Anerkennung oder was auch immer). Aber eine solche nicht zufällige Interaktion ist für Allele nicht möglich (zumindest unter der Annahme einer zufälligen Paarung). Darüber hinaus könnte man argumentieren, dass das Konzept der Verwandtschaft nicht gültig ist, wenn man zwei Allele betrachtet. Habe ich recht?
Nun, das Chromosom kann als eine hochstrukturierte Gemeinschaft angesehen werden, die jedes Mal, wenn sie Nachkommen reproduziert, ein Spiel spielt. Das ist die Formulierung, die die Spieltheorie verwenden könnte, wenn sie sich die Meiose ansieht. Es gibt andere Möglichkeiten, aber das ist, glaube ich, jetzt eine gängige Ansicht.
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