В популяционной генетике эффект Хилла -Робертсона , или интерференция Хилла-Робертсона , представляет собой явление, впервые выявленное Биллом Хиллом и Аланом Робертсоном в 1966 году. [1] Он объясняет, почему генетическая рекомбинация может иметь эволюционное преимущество .
В популяции конечного, но эффективного размера, которая подвергается естественному отбору , будут возникать различные степени неравновесия по сцеплению (LD). Они могут быть вызваны генетическим дрейфом или мутацией , и они будут иметь тенденцию замедлять процесс эволюции посредством естественного отбора. [2]
В этом легче всего убедиться, рассмотрев случай неравновесия, вызванного мутацией: рассмотрим популяцию людей, геном которых имеет только два гена: a и b . Если у данного индивидуума возникает выгодный мутант ( А ) гена а , гены этого индивидуума в результате естественного отбора со временем станут более частыми в популяции. Однако если отдельный выгодный мутант ( B ) гена b возникает до того, как A перешел к фиксации, и возникает у особи, не являющейся носителем A , то особи, несущие B , и особи, несущие A, будут конкурировать. Если присутствует рекомбинация, то в конечном итоге возникнут особи, несущие как A, так и B (генотипа AB). При условии отсутствия негативных эпистатических эффектов от ношения обоих генотипов AB будут иметь большее селективное преимущество, чем индивидуумы aB или Ab , и, следовательно, AB перейдет к фиксации. Однако, если рекомбинации нет, индивидуумы AB могут возникнуть только в том случае, если последняя мутация (B) произойдет у индивидуума Ab. Вероятность того, что это произойдет, зависит от частоты новых мутаций и размера популяции, но в целом маловероятна, если только A уже не фиксирован или почти не фиксирован. Следовательно, следует ожидать, что время между возникновением мутации А и закреплением популяции для AB будет намного дольше в отсутствие рекомбинации. Следовательно, рекомбинация позволяет эволюции развиваться быстрее. [Примечание: этот эффект часто ошибочно приравнивают к «клональному вмешательству», которое происходит, когда мутации A и B возникают у разных индивидуумов дикого типа ( ab ), и описывает последующую конкуренцию между линиями Ab и aB .] [2] Существует тенденция к такому эффекту. корреляция между скоростью рекомбинации и вероятностью появления предпочтительного гаплотипа (в приведенном выше примере обозначенного как AB ) закрепляется в популяции. [3]
Джо Фельзенштейн (1974) [4] показал, что этот эффект математически идентичен модели Фишера-Мюллера, предложенной Р.А. Фишером (1930) [5] и Х.Дж. Мюллером (1932) [6] , хотя вербальные аргументы существенно отличались. Хотя эффект Хилла-Робертсона обычно рассматривается как описывающий непропорциональное наращивание LD, снижающего приспособленность (по сравнению с увеличением приспособленности), эти эффекты также имеют непосредственные последствия для средней приспособленности популяции. [7]