التكيف متعدد الجينات

يصف التكيف متعدد الجينات عملية تتكيف فيها مجموعة سكانية من خلال تغييرات طفيفة في ترددات الأليلات في مئات أو آلاف المواقع الجينية . ^{[ 1 ]}

تتسم العديد من الصفات لدى البشر والكائنات الحية الأخرى بتعدد الجينات ، أي أنها تتأثر بالتنوع الجيني الموجود في مئات أو آلاف المواقع الجينية. في الظروف الطبيعية، يخضع التنوع الجيني الكامن وراء هذه الصفات لعملية الانتخاب المُثبِّت ، حيث يعمل الانتخاب الطبيعي على إبقاء التجمع السكاني قريبًا من النمط الظاهري الأمثل . مع ذلك، إذا تغير النمط الظاهري الأمثل، فإن التجمع السكاني قادر على التكيف من خلال تحولات اتجاهية طفيفة في ترددات الأليلات المنتشرة عبر جميع المتغيرات التي تؤثر على الصفة . يمكن أن يحدث التكيف متعدد الجينات بسرعة نسبية (كما هو موضح في معادلة المربي )، إلا أنه يصعب رصده من البيانات الجينومية لأن التغيرات في ترددات الأليلات في المواقع الجينية الفردية تكون ضئيلة للغاية.

يمثل التكيف متعدد الجينات بديلاً للتكيف عبر الانتخاب الطبيعي . في نماذج الانتخاب الطبيعي الكلاسيكية، تنتشر طفرة جديدة واحدة في مجتمع ما حتى تستقر ، مما يؤدي إلى إزالة التباين من منطقة الارتباط حول الموقع المُختار. ^{[ 2 ]} ركزت النماذج الأحدث على الانتخاب الطبيعي الجزئي، وعلى الانتخاب الطبيعي المرن ^{[ 3 ]} - أي الانتخاب الطبيعي الذي يبدأ من التباين الموجود أو يشمل متغيرات متعددة في نفس الموضع الجيني. تركز جميع هذه النماذج على التكيف من خلال التغيرات الجينية في موضع جيني واحد، وتفترض عمومًا تغيرات كبيرة في ترددات الأليلات.

يرتبط مفهوم التكيف متعدد الجينات بالنماذج الكلاسيكية في علم الوراثة الكمية . مع ذلك، عادةً ما تتجاهل النماذج التقليدية في علم الوراثة الكمية مساهمات المواقع الجينية الفردية، بالتركيز بدلاً من ذلك على متوسطات وتباينات المؤشرات الجينية. في المقابل، ركزت نماذج علم الوراثة السكانية وتحليل البيانات عمومًا على نماذج التكيف من خلال عمليات المسح الجيني في المواقع الجينية الفردية. وقد طُوِّرت الصيغة الحديثة للتكيف متعدد الجينات في علم الوراثة السكانية في مقالتين استعراضيتين نُشرتا عام ٢٠١٠. ^{[ ١ ] [ ٤ ]}

يُفترض أن التكيف متعدد الجينات هو النمط السائد للتكيف في الانتقاء الاصطناعي ، عندما تخضع النباتات أو الحيوانات لاستجابات سريعة للضغوط الانتقائية. ومع ذلك، في معظم الحالات، لا تزال المواقع الجينية الفعلية المعنية غير معروفة (انظر على سبيل المثال، ^{[ 5 ]} ).

تُعدّ الأمثلة الأكثر فهمًا للتكيف متعدد الجينات حاليًا تلك الموجودة لدى البشر، ولا سيما فيما يتعلق بالطول، وهي سمة يمكن تفسيرها باستخدام بيانات من دراسات الارتباط على مستوى الجينوم . في ورقة بحثية نُشرت عام 2012، أظهر جويل هيرشهورن وزملاؤه وجود ميل ثابت لارتفاع تردد أليلات "الطول" في المواقع الجينية ذات الدلالة الإحصائية على مستوى الجينوم لدى سكان شمال أوروبا مقارنةً بسكان جنوبها. ^{[ 6 ]} وقد فسّروا هذه الملاحظة على أنها تشير إلى أن الاختلاف في متوسط ​​الطول بين سكان شمال وجنوب أوروبا هو وراثي جزئيًا على الأقل (وليس بيئيًا)، وأنه مدفوع بالانتقاء الطبيعي. وقد تكررت هذه النتيجة في دراسات لاحقة، ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]} إلا أن العامل البيئي الذي يقود هذا الانتقاء لا يزال غير واضح. أظهرت دراسة حديثة للتكيف متعدد الجينات في الإنجليز أن الانتقاء على الطول كان له تأثيرات طفيفة على ترددات الأليلات (<1%) عبر معظم الجينوم، ووجدت أدلة على التكيف متعدد الجينات في مجموعة واسعة من الصفات الأخرى أيضًا، بما في ذلك الانتقاء لزيادة حجم المواليد وزيادة حجم الورك والخصر لدى الإناث. ^{[ 10 ]}