Canalisation (genetics)

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canalizações nas bermas (ou canalização) é uma medida da capacidade de uma população para produzir o mesmo fenótipo, independentemente da variabilidade do seu meio ambiente ou o genótipo. Por outras palavras, significa robustez. O termo canalização foi cunhado por C. H. Waddington, que usou a palavra para capturar o fato de que “reações de desenvolvimento, como eles ocorrem em organismos submetidos à seleção natural…são ajustadas de modo a produzir um resultado final definitivo, independentemente de Pequenas variações nas condições durante o curso da reação”. Ele usou esta palavra ao invés de robustez para levar em conta que os sistemas biológicos não são robustos da mesma forma que, por exemplo, sistemas projetados. a robustez biológica ou a canalização ocorrem quando as vias de desenvolvimento são moldadas pela evolução. Waddington introduziu a paisagem epigenética, na qual o estado de um organismo rola “downhill” durante o desenvolvimento. Nesta metáfora, uma característica canalizada é ilustrada como um vale fechado por cumes elevados, guiando com segurança o fenótipo para o seu “destino”. Waddington afirmou que os canais se formam na paisagem epigenética durante a evolução, e que esta heurística é útil para compreender as qualidades únicas da robustez biológica.

Assimilação genética

Waddington usou o conceito de canalização para explicar seus experimentos em Assimilação genética. Nestas experiências, ele expôs pupas de Drosophila a choque térmico. Esta perturbação ambiental fez com que algumas moscas desenvolvessem um fenótipo sem cruzamentos. Ele então selecionou para o crossveinless. Eventualmente, o fenótipo sem fio apareceu mesmo sem choque térmico. Através deste processo de assimilação genética, um fenótipo induzido pelo meio ambiente tornou-se herdado. Waddington explicou isso como a formação de um novo canal na paisagem epigenética.

é, no entanto, possível explicar esta observação de assimilação genética usando apenas genética quantitativa e um modelo limiar, sem referência ao conceito de canalização. No entanto, modelos teóricos que incorporam um complexo mapa genótipo-fenótipo encontraram evidências para a evolução da robustez fenotípica contribuindo para a assimilação genética, mesmo quando a seleção é apenas para a estabilidade do desenvolvimento e não para um fenótipo particular, e assim os modelos genéticos quantitativos não se aplicam. Estes estudos sugerem que a heurística de canalização ainda pode ser útil, além do conceito mais simples de robustez.hipótese de congruência

nem a canalização nem a robustez são quantidades simples para quantificar: é sempre necessário especificar qual é a característica canalizada / robusta a que perturbações. Por exemplo, perturbações podem vir do ambiente ou de mutações. Tem sido sugerido que diferentes perturbações têm efeitos congruentes sobre o desenvolvimento ocorrendo em uma paisagem epigenética. Isto pode, no entanto, depender do mecanismo molecular responsável pela robustez, e ser diferente em diferentes casos.

capacitância evolutiva

a metáfora de canalização sugere que os fenótipos são muito robustos a pequenas perturbações, para as quais o desenvolvimento não sai do canal, e retorna rapidamente para baixo, com pouco efeito sobre o resultado final do desenvolvimento. Mas perturbações cuja magnitude excede um certo limiar vão sair do canal, movendo o processo de desenvolvimento para território desconhecido. Robustez forte até um limite, com pouca robustez além, é um padrão que pode aumentar a capacidade de evolução em um ambiente flutuante. A canalização genética poderia permitir a capacitância evolutiva, onde a diversidade genética fora do canal se acumula em uma população ao longo do tempo, protegida da seleção natural porque normalmente não afeta fenótipos. Esta diversidade oculta poderia então ser desencadeada por mudanças extremas no ambiente ou por mudanças moleculares, liberando variações genéticas previamente crípticas que podem, então, contribuir para uma rápida explosão de evolução.

Veja também:

• biologia do Desenvolvimento
• Desenvolvimento ruído
• Desenvolvimento da teoria dos sistemas
• Evolutiva da biologia do desenvolvimento
• Evolutiva capacitância
• Capacidade
• regulação Gênica de rede
• plasticidade Fenotípica
• biologia de Sistemas

O desenvolvimento de um fenótipo

conceitos-Chave: Genótipo-fenótipo distinção | Normas de reação | Gene-ambiente de interação | Herdabilidade | genética Quantitativa

arquitetura Genética: relação de Dominância | Epistasia | herança Poligênica | Pleiotropy | Plasticidade | canalizações nas bermas | Fitness paisagem

Não-influências genéticas: herança Epigenética | Epigenética | Materna efeito | dual teoria da herança

Desenvolvimento de arquitetura: Segmentação | Modularidade

a Evolução dos sistemas genéticos: Capacidade de evolução | Mutacional robustez | Evolução do sexo

Influentes figuras: C. H. Waddington | Richard Lewontin

Debates: Nature versus nurture

List of evolutionary biology topics

Basic topics in evolutionary biology	(edit)
Processes of evolution: evidence – macroevolution – microevolution – speciation
Mechanisms: selection – genetic drift – gene flow – mutation – phenotypic plasticity
Modes: anagenesis – catagenese – cladogenesis
História: História do pensamento evolutivo – Charles Darwin – A Origem das Espécies – moderna síntese evolutiva
Subcampos: genética de populações – genética ecológica – evolução humana – molecular, evolução filogenética – sistemática – evo-devo ”
Lista de tópicos de biologia evolutiva | linha do tempo da evolução | linha do tempo da evolução humana

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