공동체유전학

Community genetics
포퓰러우스 앵거스티폴리아 잎, 그리고 연관 절지동물이 있는 솔라고 sp. 꽃.이 두 식물군의 구성원들은 지역 유전학 연구의 모델 시스템이다.

공동체 유전학은 공동체 생태학, 진화 생물학, 분자양적 유전학의 요소를 융합한 생물학 분야에서 최근 대두되고 있는 분야다.안토노빅스[1](Antonovics)는 먼저 그러한 분야에 대한 비전을 명확히 밝혔고, 휘담 등은 [2]그 정의를 "복잡한 공동체에서 종과 그들의 생물학적 환경 사이에 일어나는 유전적 상호작용에 대한 연구"로 공식화했다.이 분야는 생태학적, 진화적 현상이 내재되어 있다는 다변량 공동체적 맥락 안에서 진화와 생태학 연구의 격차를 해소하는 것을 목표로 한다.다큐멘터리 영화 '천개의 보이지 않는 코드[3]'는 그 분야와 그 시사점을 소개한다.

현재까지, 대부분의 공동체 유전학 연구의 주요 초점은 식물의 유전적 변화가 엽관절지동물 공동체에 미치는 영향에 관한 것이었다.다양한 생태계에서, 서로 다른 식물 유전자형은 종종 관련된 엽관절지동물 공동체의 다른 구성을 지원한다.[4]그러한 공동체 표현형은 단일 종 내의[6][7][8] 유전자형과 형제자매 사이에서 그리고 서로 다른 식물 개체군 사이에서 자연 복합체에서 관찰되어 왔다.[5][9]식물 유전자형이 생물다양성에 미치는 광범위한 영향을 이해하기 위해, 연구자들은 엽기 내엽식물,[10] 근막균류, 토양 미생물,[11][12] 쓰레기 거주 절지동물, [13]초본식물[14][15], 입식물과 같은 다른 유기체의 반응을 조사하기 시작했다.[13]이러한 효과는 자원과 생태계 과정을 조절하고 안정시켜 생태계를 형성하는 온대생태계의 기초종과[16][17] 함께 자주 검토된다.기초 종에 대한 강조는 연구자들이 동시에 일어나는 모든 유전적 가변적 상호작용의 복잡성에 압도되지 않고 시스템에서 가장 중요한 참가자들에게 집중할 수 있게 한다.그러나, 식물 유전자형의 독특한 효과는 비건전종에서도 발견되었으며,[7][9] 열대, 보어, 고산계에서도 발생할 수 있다.[10][13][15]

공동체 유전학 분야에 대한 비전은 초점 종의 다른 유전자형에 대한 다른 공동체의 문서화 범위를 넘어선다.이 분야의 다른 측면에는 호스트 유전자형에 의해 공동체 내의 종 상호작용이 어떻게 변조되는지 이해하는 것,[18][19] 공동체 구성원의 적합성과 진화에 대한 호스트 유전자형의 영향,[19][20] 관련 커뮤니티에 영향을 미치는 호스트에 대한 선택이 포함된다.[21][22]지역사회 유전학 분야의 향후 진전은 게놈 염기서열 분석과 같은 현대 분자 DNA 기반 기술의 돌파구에 크게 의존하고 있다.[23]상호 작용하는 유기체의 종과 공동체가 빠른 기후 변화에 어떻게 반응하고 있는지 이해하기 위한 공동체 유전학 접근법의 적용은 공동체 유전학의 두 가지 중요한 적용 측면이다.

참조

  1. ^ 안토노빅스, J. 1992.사회 유전학 쪽으로.R. S. 프리츠와 E. L. 심스의 426-449페이지, 편집자.초식동물과 병원균에 대한 식물 저항성: 생태, 진화, 유전학.미국 시카고 대학 출판부, 일리노이 주 시카고 대학 출판부.
  2. ^ Whitham, T.G., J.K. Bailey, J.A. Schweitzer, S.M. Shuster, R.K. Bangert, C.J. LeRoy, E.V. Lonsdorf, G.J. Allan, S.P. DiFazio, B.M. Potts, D.G. Fischer, C.A. Gehring, R.L. Lindroth, J.C. Marks, S.C. Hart, G.M. Wimp, S.C. Wooley. 2006.지역사회와 생태계 유전학을 위한 틀: 유전자에서 생태계까지.Nature Reviews Genetics 7:510-523.
  3. ^ Nau Idea Lab. "Home A Thousand Invisible Cords Connecting Genes to Ecosystems". A Thousand Invisible Cords. Retrieved 2013-10-16.
  4. ^ 휘담, T.G., C.A. 게링, L.J. 라밋, T.Wojtowicz, L.M. Evans, A.R. Keith, D.S. Smith. 2012.공동체의 특수성: 유전자의 삶과 사후 영향.식물과학 17:271-281의 동향.
  5. ^ 윔프, G.M, S.울리, R.K 뱅거트, W.P.영, G.D.마틴센, P.킴, B.리힐, R.L. 린드로스, T.G.2007. 식물유전학은 매년 식물화학 및 절지동물 공동체 구조의 변화를 예측한다.분자 생태 16:5057-5069.
  6. ^ 매독스, G.D. R.B. 루트 1987골든로드 개체군 내 다양한 초식성 곤충 16종에 대한 저항성, Solidago altissima:유전적 변이와 유전성.oecologia 72:8-14.
  7. ^ a b 존슨, M.T.J. A.A. 아그라왈.2005. 식물의 유전자형과 환경이 상호작용하여 저녁 황금빛에 다양한 절지동물 공동체를 형성한다.생태 86: 874-885
  8. ^ 키스, A.R., J.K. 베일리, T.G. 휘담.2010. 공동체 반복성과 안정성에 대한 유전적 기반.생태 91:3398-3406.
  9. ^ a b Wise, M.J. 2007.초식성에 대한 저항의 진화적 생태학: 솔라넘 카롤리넨스의 다헤르비오어 공동체에서 잠재적인 유전적 제약에 대한 조사.새로운 식물학자 175:773-784
  10. ^ a b 엘라모, P, M.L. 헬랜더, I. 살로니에미, S. 뉴보넨.1999. 자작나무 가족 및 환경조건은 잎의 내생균성 곰팡이에 영향을 미친다.oecologia 118:151-156.
  11. ^ 스컬츠, C.M., T.G. 휘담, K. 케네디, R.데커트, C.A. 지링2009. 초식물에 대한 유전자 기반 민감성은 기초 나무 종의 ectomycorrhizal 곰팡이 공동체에 영향을 미친다.새로운 식물학자 184:657-667.
  12. ^ 슈바이처, J.A., J.K. 베일리, D.G. 피셔, C.J. 르로이, E.V. 론스도르프, T.G. 휘담, SC. 하트. 2008.식물-토양-미생물 상호작용:식물 유전자형과 연관된 토양 미생물 사이의 유전적 관계.생태 89:773-781
  13. ^ a b c 지틴스카, S.E. M.F.페이, D.페니, R.F. 프레지오시2011. 열대 나무 종의 유전적 변화는 복잡한 숲 생태계에서 관련 인식 식물과 무척추동물 공동체에 영향을 미친다.왕립학회 B 366:1329–1336.
  14. ^ 라미트, 엘제이, 티 워토위츠, 지Kovacs, SC Woley, M. Zinkgraf, T.G. Whitam, R.L. Lindroth, C.A. Gering. 2011.기초 나무 종들 간의 잡종은 관련 지하 식물 집단의 구조에 영향을 미친다.보타니 89:165-174.
  15. ^ a b 미칼렛, R, S. 샤오, B.Touzard, D.S. Smith, L.A. Cavieres, R.M. Callaway, T.G. Whitham. 2011.간호사 특성과 공동체 피드백의 표현형질적 변화는 고산인 공동체를 정의한다.생태 편지 14장 433-443절
  16. ^ 데이턴 PK 1972.지역사회의 회복력과 남극 맥머도 사운드의 벤투호에게 미치는 잠재적 영향에 대한 이해를 위해서입니다.파커 BC에서.캔자스주 로렌스의 환경보전 문제에 관한 콜로키움의 진행. 81-96.
  17. ^ Ellison, A.M., M.S. Bank, B.D. Clinton, E.A. Colburn, K. Elliott, C.R. Ford, D.R. Foster, B.D Kloeppel, J.D. Knoepp, G.M. Lovett, J. Mohan, D.A. Orwig, N.L. Rodenhouse, W.V. Sobczak, K.A. Stinson, J.K. Stone, C.M. Swan, J.톰슨, B.본 홀레 JR 웹스터2005. 기초종 소실: 삼림생태계의 구조와 역학관계에 대한 결과.생태와 환경의 프런티어 3:479-486.
  18. ^ M.T. 2008 존슨.식물의 유전자형이 진딧물, 개미, 포식자에게 미치는 기저효과.생태 89:145-154.
  19. ^ a b 스미스, D.S., J.K. 베일리, S.M. 슈스터, T.G. 휘담 2011.영양학적 상호작용과 선택의 지리적 모자이크: 나무, 진딧물, 새.Journal of Evolutional Biology 24:422-429.
  20. ^ 에반스, L.M., G.J. 알란, S.M. 슈스터, S.A. 울브라이트, T.G. 휘담.2008. 나무 잡종과 유전자형 변형은 전문 미트 초식동물의 암호화를 촉진한다.진화 62:3027-3040.
  21. ^ 란카우, R.A., S.Y. 스트라우스 2007.상호 피드백은 식물 공동체에서 유전적 다양성과 종적 다양성을 모두 유지한다.과학 317:1561-1563.
  22. ^ 존슨, M.T.J., M. 벨렌드, J.R. 스틴치콤비.2009. 절지동물 공동체의 생태적 변화의 동인으로서 식물 개체군의 진화.왕립학회 철학거래 364:1593-1605
  23. ^ 휘담, T.G.S.P.디파지오, J.A.슈바이처, S.M.슈스터, G.J.앨런, J.K.베일리, S.A.울브라이트.2008. 유전체학을 자연계 및 생태계로 확장.과학 320:492-495.