ການຢຸດຊະງັກ

Epistasis Hypotasis: ເຂົ້າໃຈການພົວພັນທາງພັນທຸກໍາຢ່າງເລິກເຊິ່ງກວ່າ

ໃນໂລກຂອງພັນທຸກໍາ, ຄໍາວ່າ "epistasis" ແລະ "hypostasis" ອາດຟັງຄືບໍ່ຄຸ້ນເຄີຍກັບຄົນສ່ວນໃຫຍ່. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ແນວຄວາມຄິດເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍເພາະວ່າມັນຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຮົາເຂົ້າໃຈວ່າພັນທຸກໍາມີປະຕິສໍາພັນກັນແນວໃດເພື່ອຄວບຄຸມ phenotype ຂອງສິ່ງມີຊີວິດ. ບົດຄວາມນີ້ຈະອະທິບາຍແນວຄວາມຄິດທັງສອງຢ່າງຢ່າງລະອຽດ, ປຶກສາຫາລືກ່ຽວກັບຄວາມກ່ຽວຂ້ອງຂອງພວກມັນໃນພັນທຸກໍາສະໄໝໃໝ່, ແລະເປັນຫຍັງການເຂົ້າໃຈປະຕິສໍາພັນທາງພັນທຸກໍາເຫຼົ່ານີ້ຈຶ່ງມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍ.

Epistasis ແມ່ນຫຍັງ?

Epistasis ເປັນປະກົດການທີ່ຜົນກະທົບຂອງ gene ໜຶ່ງ (gene epistatic) ປິດບັງ ຫຼື ດັດແປງຜົນກະທົບຂອງ gene ອື່ນ (gene hypostatic) ໃນການກຳນົດ phenotype. ເປັນຫຍັງ epistasis ຈຶ່ງມີຄວາມສຳຄັນ? ເພາະວ່າໃນຫຼາຍໆກໍລະນີ, phenotype ສະເພາະໃດໜຶ່ງບໍ່ໄດ້ຜະລິດໂດຍການກະທຳຂອງ gene ດຽວ, ແຕ່ແມ່ນໂດຍການພົວພັນຂອງ gene ຫຼາຍອັນ.

ອີພິສະຕາຊິສສາມາດຖືວ່າເປັນຮູບແບບຂອງການພົວພັນທາງພັນທຸກໍາ. ເວົ້າງ່າຍໆ, ພັນທຸກໍາມີປະຕິສໍາພັນເຊິ່ງກັນແລະກັນຕາມເສັ້ນທາງທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນ, ສ້າງເຄືອຂ່າຍທີ່ສັບສົນທີ່ກໍານົດຂະບວນການທາງຊີວະວິທະຍາຕ່າງໆ. ອີພິສະຕາຊິສສາມາດມີອິດທິພົນຕໍ່ລັກສະນະຕ່າງໆ, ເຊັ່ນ: ສີດອກໄມ້, ຮູບແບບຂົນສັດ, ແລະແມ່ນແຕ່ຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ພະຍາດ.

ຕົວຢ່າງກໍລະນີຂອງ Epistasis

ຕົວຢ່າງຄລາສສິກຂອງ epistasis ແມ່ນສີຂົນໃນໜູ. ໃນກໍລະນີນີ້, ສອງ gene ມີສ່ວນຮ່ວມໃນການກຳນົດສີຂົນ: gene ໜຶ່ງກຳນົດວ່າເມັດສີພື້ນຖານຈະຖືກຜະລິດ (C ຫຼື c), ແລະ gene ອີກອັນໜຶ່ງກຳນົດວ່າເມັດສີນັ້ນຈະຖືກແຈກຢາຍ (D ຫຼື d). ຖ້າໜູມີ allele 'cc', ຈະບໍ່ມີເມັດສີຖືກຜະລິດ, ດັ່ງນັ້ນຂົນຂອງໜູຈະເປັນສີຂາວ, ໂດຍບໍ່ຄຳນຶງເຖິງ allele ທີ່ມີຢູ່ໃນ gene ທີສອງ. ໃນທີ່ນີ້, gene ທຳອິດ (C/c) ຖືກກ່າວວ່າເປັນ epistatic ກັບ gene ທີສອງ (D/d).

ການອະທິບາຍ Hypotasis

ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, hypostasis ໝາຍເຖິງ gene ທີ່ກິດຈະກຳຂອງມັນຖືກປິດບັງ ຫຼື ດັດແປງໂດຍ gene ອື່ນໃນການພົວພັນ epistatic. ໃນກໍລະນີນີ້, hypostasis ໝາຍເຖິງ "ການປາບປາມ" ຂອງ gene ໃນການພົວພັນ. ໂດຍສືບຕໍ່ຕົວຢ່າງໜູຂ້າງເທິງ, gene ທີສອງ (D/d) ແມ່ນ gene hypostatic ເພາະວ່າຜົນກະທົບຂອງມັນຕໍ່ການແຈກຢາຍເມັດສີແມ່ນເຫັນໄດ້ຊັດເຈນພຽງແຕ່ເມື່ອ gene ທຳອິດ (C) ຊ່ວຍໃຫ້ການຜະລິດເມັດສີ.

ເປັນຫຍັງພວກເຮົາຈຶ່ງຈຳເປັນຕ້ອງເຂົ້າໃຈ Epistasis ແລະ Hypotasis?

ການເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບ epistasis ແລະ hypostasis ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນໃນຫຼາຍໆຂົງເຂດ, ຕັ້ງແຕ່ການຄົ້ນຄວ້າພະຍາດທາງພັນທຸກໍາ, ການປັບປຸງພັນພືດ ແລະ ສັດ, ຈົນເຖິງຊີວະເຕັກໂນໂລຊີ. ນີ້ແມ່ນບາງເຫດຜົນວ່າເປັນຫຍັງຄວາມຮູ້ກ່ຽວກັບການພົວພັນທາງພັນທຸກໍາເຫຼົ່ານີ້ຈຶ່ງມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍ:

1. ການຄົ້ນຄວ້າພະຍາດທາງພັນທຸກໍາ: ພະຍາດທາງພັນທຸກໍາທີ່ສັບສົນຫຼາຍຢ່າງ, ເຊັ່ນ: ພະຍາດເບົາຫວານ ແລະ ຄວາມດັນເລືອດສູງ, ບໍ່ໄດ້ເກີດຈາກພັນທຸກໍາດຽວ, ແຕ່ເກີດຈາກການພົວພັນທີ່ສັບສົນຂອງຫຼາຍພັນທຸກໍາ. ໂດຍການເຂົ້າໃຈ epistasis, ນັກຄົ້ນຄວ້າສາມາດລະບຸເສັ້ນທາງພັນທຸກໍາທີ່ອາດຈະມີສ່ວນກ່ຽວຂ້ອງກັບການເກີດພະຍາດຂອງພະຍາດເຫຼົ່ານີ້.

2. ຄວາມຫຼາກຫຼາຍທາງພັນທຸກໍາ: ໃນການສຶກສາວິວັດທະນາການ ແລະ ຊີວະວິທະຍາປະຊາກອນ, epistasis ສາມາດອະທິບາຍການປ່ຽນແປງທາງພັນທຸກໍາພາຍໃນປະຊາກອນ. ມັນເປັນກົນໄກທີ່ສໍາຄັນທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫຼັງການຄັດເລືອກ ແລະ ການປັບຕົວໂດຍທໍາມະຊາດ.

3. ການປັບປຸງພັນພືດ ແລະ ສັດ: ໃນການກະສິກຳ ແລະ ການລ້ຽງສັດ, epistasis ສາມາດນຳໃຊ້ເພື່ອພັດທະນາລັກສະນະທີ່ຕ້ອງການໃນພືດ ແລະ ສັດລ້ຽງ, ເຊັ່ນ: ຜົນຜະລິດສູງ ຫຼື ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ພະຍາດບາງຊະນິດ.

4. ການພັດທະນາການປິ່ນປົວດ້ວຍພັນທຸກໍາ: ໃນຊີວະເຕັກໂນໂລຊີທາງການແພດ, ໂດຍສະເພາະໃນການພັດທະນາການປິ່ນປົວດ້ວຍພັນທຸກໍາ, ການເຂົ້າໃຈການພົວພັນທາງພັນທຸກໍາສາມາດຊ່ວຍອອກແບບການແຊກແຊງທີ່ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນເພື່ອແກ້ໄຂ ຫຼື ດັດແປງເສັ້ນທາງພັນທຸກໍາທີ່ຜິດພາດໃນພະຍາດທີ່ສືບທອດມາ.

ຄວາມສຳພັນຂອງ Epistasis ກັບການສ້າງແຜນທີ່ຂອງພັນທຸກໍາ

ການປ່ຽນແປງຂອງລະບົບພັນທຸກໍາຍັງມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ການສ້າງແຜນທີ່ຂອງພັນທຸກໍາ, ໂດຍສະເພາະໃນການສຶກສາຄວາມກ່ຽວຂ້ອງທົ່ວຈີໂນມ (GWAS). ການສຶກສາເຫຼົ່ານີ້ຈໍານວນຫຼາຍບໍ່ສາມາດຊອກຫາຄວາມກ່ຽວຂ້ອງທີ່ເຂັ້ມແຂງລະຫວ່າງ loci DNA ແລະ phenotypes ທີ່ສັບສົນເພາະວ່າມັນບໍ່ສາມາດອະທິບາຍເຖິງການພົວພັນລະຫວ່າງລະບົບພັນທຸກໍາໄດ້. ໂດຍການລວມເອົາລະບົບພັນທຸກໍາ, ນັກຄົ້ນຄວ້າສາມາດໄດ້ຮັບຮູບພາບທີ່ສົມບູນກວ່າຂອງພູມສັນຖານທາງພັນທຸກໍາທີ່ມີອິດທິພົນຕໍ່ຮູບແບບພັນທຸກໍາສະເພາະ.

ສິ່ງທ້າທາຍ ແລະ ອະນາຄົດຂອງການສຶກສາກ່ຽວກັບ Epistasis

ເຖິງແມ່ນວ່າ epistasis ເປັນແນວຄວາມຄິດພື້ນຖານໃນພັນທຸກໍາ, ແຕ່ການສຶກສາການພົວພັນທາງພັນທຸກໍາເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນເປັນສິ່ງທ້າທາຍ. ຄວາມຊັບຊ້ອນຂອງເຄືອຂ່າຍພັນທຸກໍາ ແລະ ຂໍ້ຈໍາກັດຂອງເຕັກໂນໂລຊີ ແລະ ວິທີການວິເຄາະໃນປະຈຸບັນເປັນສິ່ງທ້າທາຍ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ດ້ວຍຄວາມກ້າວໜ້າໃນການຈັດລໍາດັບ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີການວິເຄາະຂໍ້ມູນ, ພວກເຮົາກໍາລັງຢູ່ໃນຈຸດທີ່ຈະມີຄວາມກ້າວໜ້າໃໝ່ໆທີ່ຈະປົດລັອກຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ເລິກເຊິ່ງກວ່າກ່ຽວກັບວິທີການພົວພັນຂອງພັນທຸກໍາ.

ໃນອະນາຄົດ, ພວກເຮົາສາມາດຈິນຕະນາການເຖິງການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີທີ່ຈະຊ່ວຍໃຫ້ການວິເຄາະ epistasis ໃນຂອບເຂດທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ ແລະ ມີຄວາມແມ່ນຍໍາຫຼາຍຂຶ້ນ. ສິ່ງນີ້ຈະກ່ຽວຂ້ອງກັບການນໍາໃຊ້ປັນຍາປະດິດ ແລະ ການຮຽນຮູ້ຂອງເຄື່ອງຈັກເພື່ອປະມວນຜົນ ແລະ ຄົ້ນຫາຂໍ້ມູນ genomic ຈໍານວນຫຼວງຫຼາຍ, ຄົ້ນຫາຮູບແບບການພົວພັນທີ່ອາດຈະພາດໄປກັບວິທີການແບບດັ້ງເດີມ.

ສະຫຼຸບ

ອີພິສະຕາຊິສ ແລະ ໄຮໂພສະຕາຊິສ ແມ່ນສ່ວນໜຶ່ງທີ່ສຳຄັນຕໍ່ຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງພວກເຮົາກ່ຽວກັບພັນທຸກໍາ ແລະ ຊີວະວິທະຍາຂອງສິ່ງມີຊີວິດ. ພວກມັນສະເໜີຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ສຳຄັນກ່ຽວກັບວິທີການເຮັດວຽກຂອງພັນທຸກໍາພາຍໃນສະພາບການຂອງຈີໂນມທັງໝົດ, ແທນທີ່ຈະເຮັດວຽກເປັນອິດສະຫຼະ. ການເຂົ້າໃຈການພົວພັນທາງພັນທຸກໍາເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ມີຄວາມສໍາຄັນຕໍ່ຄວາມກ້າວໜ້າທາງວິທະຍາສາດ ແລະ ການແພດເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ເລິກເຊິ່ງກວ່າກ່ຽວກັບຄວາມຫຼາກຫຼາຍຂອງຊີວິດໃນໂລກ. ໃນຖານະເປັນສ່ວນປະກອບສໍາຄັນຂອງພັນທຸກໍາທີ່ທັນສະໄໝ, ອີພິສະຕາຊິສ ແລະ ໄຮໂພສະຕາຊິສ ທ້າທາຍພວກເຮົາໃຫ້ຄິດຢ່າງເລິກເຊິ່ງກ່ຽວກັບພັນທຸກໍາ ແລະ ວິທີທີ່ພວກມັນສ້າງຮູບຮ່າງຂອງສິ່ງມີຊີວິດ.