Genetic incompatibility
આનુવંશિક અસંગતતા એ પ્રક્રિયાને વર્ણવે છે કે જેના દ્વારા સમાગમ એવા સંતાનો પેદા કરે છે જે બિનકાર્યક્ષમ હોય, રોગની સંભાવના હોય અથવા કોઈ રીતે આનુવંશિક રીતે ખામીયુક્ત હોય. પ્રકૃતિમાં, પ્રાણીઓ ઓછા અથવા કોઈ પુરસ્કાર માટે મોંઘા સંસાધનો ફાળવવાનું પોસાય તેમ નથી, તેથી, સમાગમની વ્યૂહરચનાઓ વિકસિત થઈ છે જે સ્ત્રીઓને જીવનસાથી પસંદ કરવા અથવા અન્યથા નક્કી કરવાની મંજૂરી આપે છે જે સક્ષમ સંતાનમાં પરિણમે તેવી શક્યતા વધુ હોય છે. દાખલા તરીકે, બહુપતિત્વ, જ્યારે સ્ત્રી જાતીય ગ્રહણશીલતાના સમયગાળા દરમિયાન બે કે તેથી વધુ પુરુષો સાથે સંભોગ કરે છે, ત્યારે એકલો સાથી આનુવંશિક રીતે અસંગત હોવાની શક્યતા ઘટાડે છે. સમાગમ પહેલાં સ્ત્રીઓ સુસંગત જનીનો કેવી રીતે નક્કી કરે છે તે સંપૂર્ણપણે સમજી શકાયું નથી, પરંતુ વિવિધ પદ્ધતિઓ પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવી છે, જેમ કે ફેરોમોન્સ અને પુરુષ દેખાવ અને/અથવા પ્રણય વર્તન. એવું પણ અનુમાન કરવામાં આવે છે કે મૈથુન પછી જાતીય પસંદગી ચાલુ રહી શકે છે, કહેવાતી 'ગુપ્ત સ્ત્રી પસંદગી', કારણ કે તે શરીરની અંદર થાય છે અને તેનું સીધું નિરીક્ષણ કરી શકાતું નથી. આ દૃશ્યમાં, અસંગત પુરુષ શુક્રાણુને સ્ત્રી દ્વારા નકારી શકાય છે. મચ્છર અને ફળની માખીઓ જેવા જીવાતોને નિયંત્રિત કરવા માટે વૈજ્ઞાનિકો આનુવંશિક અસંગતતા વિકસાવી શકે છે. વંધ્યત્વ 1990 ના દાયકાની શરૂઆતમાં વૈજ્ઞાનિક સમુદાયમાં રજૂ કરાયેલ, ગુપ્ત સ્ત્રી પસંદગીનો ખ્યાલ જટિલ છે અને વંધ્યત્વ માટે નવી સમજૂતી આપે છે. બિન-પૂરક આનુવંશિક અસરોને પ્રજાતિઓ વચ્ચે પ્રજનન અલગતાનું મુખ્ય કારણ માનવામાં આવે છે. વધુ તાજેતરના અભ્યાસોએ તારણ કાઢ્યું છે કે એડિટિવ આનુવંશિક અસરોની તુલનામાં, બિન-એડિટિવ આનુવંશિક અસરો પ્રજનનક્ષમતા અને ગર્ભના અસ્તિત્વમાં વધુ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. પરિણામે, કેટલાક વૈજ્ઞાનિકોએ તારણ કાઢ્યું છે કે એકલા સ્ત્રીના જનીનો અથવા એકલા પુરુષના જનીનો જોડી વંધ્યત્વનું કારણ બનવાને બદલે, તે તેમના જનીનોના સંબંધ અને સુસંગતતાનું પરિણામ છે. આમ, કેટલાક પુરુષ જીનોટાઇપ્સમાં અન્યને બદલે કેટલીક સ્ત્રી જીનોટાઇપ્સ સાથે ગર્ભાધાનનો સફળતાનો દર ઊંચો હોઈ શકે છે. અમુક એલીલ્સને એકસાથે જોડવાથી વિવિધ પ્રકારો વચ્ચેની વિભેદક સુસંગતતાના પરિણામે સંપૂર્ણ પ્રજનન નિષ્ફળતા/અસંગતતા તરફ દોરી શકે છે. અસંગતતા માટે અન્ય ફાળો આપનાર પરિબળ ગેમેટ્સની સપાટીના કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ પર આધારિત છે. બહુવિધ અભ્યાસો દર્શાવે છે કે શુક્રાણુ અને ઇંડા વચ્ચેનો શારીરિક સંપર્ક સ્ત્રીમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાનું કારણ બની શકે છે. આ પ્રતિક્રિયા ત્યારે થાય છે જ્યારે ઇંડા બિન-સુસંગત સપાટીના ગ્લાયકેન્સના સંપર્કમાં આવે છે અને શુક્રાણુની સપાટીના ગ્લાયકેન્સમાં માળખાકીય ફેરફારો કરીને વીર્યની ગર્ભાધાનની ક્ષમતાને અસર કરી શકે છે. ફળોના માખીઓ અન્ય ઘણા પરિબળો છે જે ગર્ભની અંદર નર અને માદા હેપ્લોટાઇપ્સની અસંગતતામાં ફાળો આપી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, અમુક પુરૂષ ડ્રોસોફિલા મેલાનોગાસ્ટર (ફ્રૂટ ફ્લાય્સ) ડ્રાઇવ એલીલ ધરાવે છે જે સરેરાશ તેમના સમકક્ષો કરતાં 50 ટકા ઓછા વ્યવહારુ શુક્રાણુ ઉત્પન્ન કરે છે જે એલીલ માટે હેટેરોઝાયગસ નથી. હેટેરોઝાયગસ પુરુષોના સંતાનો આનુવંશિક રીતે ઓછા સ્પર્ધાત્મક હોય છે એટલું જ નહીં, જો પુરુષ અને સ્ત્રી બંને હેટેરોઝાયગસ હોય, તો તેમના સંતાનો ક્યાં તો અજેય અથવા બિનફળદ્રુપ રોઝ બિટરલિંગ્સ હશે પરોક્ષ બિન-એડિટિવ જનીનો પ્રજનનક્ષમતાને કેવી અસર કરે છે તેનું એક ઉદાહરણ સંશોધકોની એક ટીમમાંથી આવે છે, જેમણે સ્ત્રી રોડેસ ઓસેલેટસ (રોઝ બિટરલિંગ્સ) જીવનસાથીની પસંદગી અને તે નિર્ણયમાં એમ. એચ. સી. જનીનની ભૂમિકાને કેવી રીતે નિયુક્ત કરે છે તેની તપાસ કરી હતી. સ્ત્રીઓ અને પુરુષોને સમાગમ કરવાની મંજૂરી આપ્યા પછી, તેઓએ તમામ પુખ્ત કડવા બાળકો તેમજ તેમના સંતાનોમાંથી ડીએનએ એકત્રિત કર્યા. ડેટા દર્શાવે છે કે સ્ત્રીઓ એવા પુરુષોને પસંદ કરે તેવી શક્યતા વધુ હોય છે જેમના એમ. એચ. સી. જનીન તેમના કરતા અલગ હોય. ભિન્ન એમ. એચ. સી. જનીનો ધરાવતી જોડીમાંથી જન્મેલા સંતાનમાં જીવિત રહેવાનો દર ઊંચો હતો. જો કે આ સંશોધકોએ આ સિદ્ધાંતની ચકાસણી કરી ન હતી, તેમ છતાં તેઓએ અનુમાન લગાવ્યું હતું કે કદાચ પુરુષના પ્રણય દરમિયાન, તે એમ. એચ. સી. જનીનમાંથી ગંધના સંકેતોને દૂર કરે છે જે સ્ત્રીને તેની નિર્ણય લેવાની પ્રક્રિયામાં મદદ કરે છે ઉંદર ડી. ડી. કે. એ મ્યુસ ડોમેસ્ટિકસ (ઘરના ઉંદર) માં એક ઘાતક ફીનોટાઇપ છે જે વિકાસલક્ષી અસાધારણતા તરફ દોરી જાય છે અને આખરે ગર્ભમાં બગાડ થાય છે જ્યારે ફીનોટાઇપ સાથી ધરાવતી સ્ત્રીઓ અન્ય જાતિના તાણ ધરાવતા પુરુષો સાથે હોય છે. વૈજ્ઞાનિકોએ શોધ્યું છે કે ગર્ભની અંદર આ અસંગતતાની અભિવ્યક્તિ ડીડીકે સિન્ડ્રોમના પૈતૃક એલીલ પર આધારિત છે. જો પૈતૃક એલીલ સુસંગત હોય, તો તેનો અર્થ એ છે કે પુરુષ વંશના તાણને વહન કરતું નથી (ઉદા. ડી. ડી. કે. સ્ત્રી x બિન-ડી. ડી. કે. પુરુષ), ગર્ભ બચી જશે. જો કે જો પુરુષ અસંગત એલીલ વહન કરે છે, તો ગર્ભ ટકી શકશે નહીં. આનુવંશિક રંગ બહુરૂપતા એ સમાન પ્રજાતિના પ્રાણીઓ વચ્ચે આનુવંશિક રીતે વ્યાખ્યાયિત રંગ સ્વરૂપો છે. મોટા ભાગના ભાગ માટે, વસ્તીમાં રંગ મોર્ફ્સ કોઈપણ સમસ્યા વિના આંતરપ્રજનન કરી શકે છે. જો કે, પુરાવા દર્શાવે છે કે અમુક કિસ્સાઓમાં, આંતરપ્રજાતિ રંગ મોર્ફ સંતાનની સદ્ધરતા તે જ રંગ રજૂ કરે છે તેના કરતા ઘણી ઓછી હોય છે. જ્યારે રંગ એ ચોક્કસ ફીનોટાઇપનું સૌથી સ્પષ્ટ પ્રદર્શન છે કારણ કે વ્યક્તિઓને સરળતાથી અને ઝડપથી માનવ આંખથી અલગ કરી શકાય છે, ત્યાં અન્ય પરિબળો છે જે અસરગ્રસ્ત થઈ શકે છે પરંતુ સરળતાથી ઓળખી શકાતા નથી. ગૌલ્ડિયન ફિન્ચ સંશોધકોના એક જૂથે તપાસ કરી હતી કે જ્યારે સમાગમની જોડીમાં વિવિધ રંગો માટે જનીનો હોય ત્યારે એરિથ્રુરા ગૌલ્ડિયા (ગૌલ્ડિયન ફિન્ચ) ના સંતાનના અસ્તિત્વ દર પર કેવી અસર થાય છે. તેઓ ફિન્ચની શુદ્ધ અને મિશ્ર જોડીનો ઉછેર કરે છે (આ પ્રજાતિમાં લાલ માથાવાળી ફિન્ચના ઉત્પાદન માટેનું જનીન કાળા માથાવાળી ફિન્ચના ઉત્પાદન કરતા પ્રબળ છે). સેવન પછી, મિશ્ર જોડીમાંથી ઉત્પન્ન થતા ઇંડા શુદ્ધ જોડીમાંથી ઉત્પન્ન થતા ઇંડાની સરખામણીમાં ઇંડામાંથી બહાર આવવાની શક્યતા ઓછી હતી. મિશ્ર-જોડી સંતાન કે જે સેવનના તબક્કામાં ટકી રહ્યા હતા તે હજુ પણ ગેરલાભમાં હતા, તેમના જન્મના સમય અને 60 દિવસ પછી (તે સમય દરમિયાન તેઓ હજુ પણ માતાપિતાની સંભાળમાં હતા) વચ્ચે મૃત્યુદરમાં 32.1% વધારા સાથે બોજો હતો. સ્વતંત્ર થયા પછી પણ મિશ્ર જોડીઓના સંતાનોનું મૃત્યુદર હજુ પણ વધારે હતું. ખાસ કરીને મિશ્ર-જીનોટાઇપથી દીકરીઓના મૃત્યુદરનો દર ઘણો વધારે હતો. સ્ત્રી બહુપતિત્વ અને આનુવંશિક અસંગતતા બહુપતિત્વ એ એક સમાગમની રીત છે જે પ્રજાતિઓમાં ઓળખવામાં આવે છે જ્યારે સ્ત્રી જાતીય ગ્રહણશીલતાના સમયગાળા દરમિયાન બે અથવા વધુ પુરુષો સાથે સમાગમ કરે છે. સ્ત્રીઓ આ વર્તણૂકમાં એવી સ્થિતિમાં સામેલ થઈ શકે છે કે તેમનો એકલો સાથી આનુવંશિક રીતે અસંગત મેળ ખાય છે. જો એવું હોત, તો તે તે મોસમ દરમિયાન ગર્ભવતી થવાની તક ગુમાવશે અને આગામી સમાગમ વિંડો સુધી ફરીથી પ્રયાસ કરી શકશે નહીં. સંતાનના નિર્માણ માટે સ્ત્રીએ ગર્ભની રચના બંને માટે તેના સંસાધનોનો મોટો હિસ્સો ફાળવવો જરૂરી છે. બહુપતિત્વમાં ભાગ લેવાથી તેણી એ સુનિશ્ચિત કરી શકે છે કે તેણી જે સંતાન પૂરું પાડશે તે વ્યવહારુ બનશે, અને તેનો સમય, શક્તિ અને સંસાધનોનો બગાડ નહીં થાય. બીજો પ્રયોગ ગોલ્ડિયન ફિન્ચ સાથે કરવામાં આવ્યો હતો, જે દરમિયાન સંશોધકો સામાજિક રીતે એક વિવાહીત ફિન્ચ જોડી વચ્ચેના સંબંધ પર સુસંગતતા અને અસંગતતાની અસર નક્કી કરવા માંગતા હતા. તેઓએ શોધ્યું કે "વધારાની જોડી" સંવનન સંબંધોમાં ભાગ લઈને, સ્ત્રીઓ સુસંગત જનીનોને વધુ સચોટ રીતે લક્ષ્ય બનાવવામાં સક્ષમ હતી, આમ તેઓ ઉત્પન્ન કરતા સક્ષમ સંતાનની માત્રામાં વધારો કરે છે. સંશોધકોએ સ્ત્રીઓને તેમના સામાજિક ભાગીદાર તરીકે સુસંગત અને અસંગત પુરુષો બંને સાથે જોડી બનાવી. જો કે, તેઓએ વધારાની જોડી ભાગીદાર તરીકે સુસંગત અને અસંગત પુરુષો બંનેને પણ ઉપલબ્ધ કરાવ્યા. એકત્રિત કરવામાં આવેલી માહિતી દર્શાવે છે કે 77.5% માદાઓ તેમની જોડીની બહાર સમાગમ કરે છે. જો તેમની વધારાની જોડી સુસંગત હતી (તેમના સામાજિક ભાગીદારથી વિપરીત), તો સ્ત્રીએ સંતાનના અસ્તિત્વમાં 38.9% વધારો અનુભવ્યો. જો કે સ્ત્રીઓ સુસંગત અને અસંગત ભાગીદારો વચ્ચેનો તફાવત કહી શકતી નથી, બહુપતિત્વમાં ભાગ લઈને, વધુ અને તંદુરસ્ત સંતાન મેળવવાની તેમની સંભાવના વધે છે. સ્વાર્થી આનુવંશિક તત્વો સ્વાર્થી આનુવંશિક તત્વો એવા જનીનો છે જે નવી પેઢીઓમાં સ્થાનાંતરિત થાય તે સુનિશ્ચિત કરવા માટે વિવિધ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરશે. સ્વાર્થી તત્વો આનુવંશિક અસંગતતાઓ પેદા કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે કારણ કે તેમની અસરો વારંવાર યજમાન જીનોટાઇપ સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ પર અને માતાપિતા બંનેમાં સ્વાર્થી તત્વો હાજર છે કે કેમ તેના આધારે આધાર રાખે છે. આ સ્વાર્થી આનુવંશિક તત્વો ખરેખર પોસ્ટ-કોપ્યુલેટરી શુક્રાણુ પસંદગીને પ્રભાવિત કરી શકે છે કે કેમ તે અંગે થોડી ચર્ચા થઈ છે, જેમાંથી કેટલીક સ્ત્રીઓ તેના જનીનો માટે શ્રેષ્ઠ (સૌથી સુસંગત) મેળ નક્કી કરવા માટે પસાર થાય છે. ઉંદર, એક ચોક્કસ પ્રકારના સ્વાર્થી આનુવંશિક તત્વને વહન કરે છે જેને સેગ્રીગેશન ડિસ્ટોર્ટર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ ચોક્કસ વર્ગીકરણ અર્ધસૂત્રણ સમયગાળા પછી 50 ટકાથી વધુ સંતાનમાં પોતાને સ્થાપિત કરવામાં સક્ષમ છે. ઉંદર માટે વિશિષ્ટ, ડિસ્ટોર્ટર કે જે તેઓ વહન કરી શકે છે તે ટી-કોમ્પ્લેક્સ તરીકે ઓળખાય છે. આ ચોક્કસ એલીલ અપ્રભાવી ઘાતક છે, જેનો અર્થ છે કે તે સંતાનની તંદુરસ્તી પર પણ ગંભીર અસર કરી શકે છે અને સંભવતઃ જીવલેણ છે. બહુવિધ પ્રયોગો પછી, એવું જાણવા મળ્યું હતું કે પુરુષો અને સ્ત્રીઓ બંને વિરુદ્ધ જાતિના લોકો સાથે સમાગમ કરવાનું ટાળશે જેઓ એલીલ માટે વિજાતીય છે પરંતુ એલીલના વાહક ન હોય તેવા લોકો માટે મજબૂત પસંદગી દર્શાવે છે. જો તેઓ હેટેરોઝાયગસ ભાગીદાર સાથે સમાગમ કરે, તો તે સંભવિત રીતે તેમના અડધા સંતાનોના મૃત્યુ તરફ દોરી શકે છે કારણ કે ઘાતક એલીલ એન્જિનિયર્ડ આનુવંશિક અસંગતતા ઇજનેરી આનુવંશિક અસંગતતા (ઇ. જી. આઈ.) એક એવી તકનીક છે જે વસ્તીના દમનમાં મદદ કરવા માટે પ્રજાતિઓ વચ્ચે અસંગતતા ઉત્પન્ન કરવા માટે વિકસાવવામાં આવી રહી છે. જંતુરહિત જંતુ તકનીકની નકલ કરીને, વસ્તીમાં ઇ. જી. આઈ. પુરુષોને દાખલ કરીને, એક જાતિ-વર્ગીકરણ અસંગત પુરુષ પ્રણાલી પેદા થાય છે. જે પુરુષો આનુવંશિક રીતે સંશોધિત કરવામાં આવ્યા છે તેઓ સ્ત્રીઓના ધ્યાન માટે તે જ સ્તરે સ્પર્ધા કરી શકે છે જે સુધારવામાં આવ્યા નથી. કારણ કે ઇ. જી. આઈ. નર તેમના જંગલી સમકક્ષો સાથે સમાન હરીફ છે, તેઓ સ્ત્રીના સમય અને શક્તિનો ઉપયોગ પ્રજનન માટે કરી શકે છે પરંતુ માત્ર બિન-વ્યવહારુ સંતાન બનાવવા માટે. યુનિવર્સિટી ઓફ મિનેસોટાના સંશોધકોની એક ટીમ આનુવંશિક રીતે ફળની માખીઓની વસ્તીનું ઇજનેરી કરવામાં સફળ રહી હતી જે ખાસ કરીને જંગલી-પ્રકારો સાથે સમાગમ કરતી વખતે સક્ષમ સંતાન પેદા કરી શકશે નહીં. સંશોધકોએ માખીઓનું ઉત્પાદન કર્યું હતું જે ડી. સી. એ. એસ. 9-આધારિત પ્રોગ્રામેબલ ટ્રાન્સક્રિપ્શન એક્ટિવેટર અથવા પી. ટી. એ. વ્યક્ત કરશે. આ પદ્ધતિ દ્વારા, કોઈપણ જનીનના પ્રવર્તકને અસર થઈ શકે છે. જ્યારે ઇ. જી. આઈ. એકબીજા સાથે ઉડે છે, ત્યારે તેઓ પી. ટી. એ. દ્વારા પેદા થતી નકારાત્મક અસરોને ટાળવામાં સક્ષમ હોય છે કારણ કે તેમને પરિવર્તન માટે જનીન પણ આપવામાં આવ્યું હતું જે જનીનની અતિશય અભિવ્યક્તિનો સામનો કરી શકે છે. તેમના સંતાનો એ જ અસંગતતાઓને આગામી પેઢી સુધી લઈ જતા, વસ્તી પરની અસરને આગળ વધારતા. જો કે, સંકર જોડીઓ (એક ઇ. જી. આઈ. અને એક જંગલી પ્રકાર) દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલા સંતાનમાં પી. ટી. એ. અને પ્રતિકારક જનીનો બંનેની વિષમયુગ્મ જોડી હોય છે અને જો તેઓ ક્યારેય જનીન પ્રવર્તક પર પી. ટી. એ. ની નિષ્ક્રિય અસરના પરિણામે કરે તો ઇંડામાંથી બહાર નીકળ્યા પછી લાંબા સમય સુધી ટકી શકતા નથી. મચ્છર ડેન્ગ્યુ, ઝિકા અને ચિકનગુનિયા જેવા મચ્છર દ્વારા ફેલાતા રોગોના ફેલાવાને નિયંત્રિત કરવા માટે એક સાધન તરીકે આ તકનીકનો ઉપયોગ કરવાનો પ્રયાસ કરવા માટે ઘણું સંશોધન કરવામાં આવ્યું છે. ફળની માખીઓ પર કરવામાં આવેલા સફળ સંશોધનને કારણે, સંશોધકોની એક ટીમ પ્રયોગના કેટલાક પાસાઓને હેરફેર કરવામાં અને એડીસ ઇજિપ્તી (મચ્છર) ની સિમ્યુલેટેડ વસ્તીને અસરકારક રીતે નિયંત્રિત કરવામાં સક્ષમ હતી. તેમના પ્રયોગ માટે, તેઓએ સ્ત્રી ઘાતકતાનો ઉપયોગ કર્યો જેનો અર્થ થાય છે કે ઇજનેરી સ્ત્રી મચ્છર તેમના જીવનના પ્રારંભિક તબક્કામાં ટકી શકશે નહીં. સંશોધકોએ આ નવા અભિગમને સેલ્ફ-સોર્ટિંગ ઇનકોમ્પેટિબલ મેલ સિસ્ટમ (એસ. એસ. આઈ. એમ. એસ.) નામ આપ્યું. તેઓએ વસ્તીના દમનમાં વધારો જોયો કારણ કે તેઓએ મુક્ત થયેલા એસ. એસ. આઈ. એમ. એસ. મચ્છરોની સંખ્યામાં વધારો કર્યો હતો કારણ કે એસ. એસ. આઈ. એમ. એસ. નરમાંથી ગર્ભ ધારણ કરનારા સંતાન અભેદ્ય હતા. આ સફળતા પછી, એક નવી વ્યૂહરચના તૈયાર કરવામાં આવી હતી, ફિલ્ડ-એમ્પ્લિફાઇડ મેલ સ્ટેરિલિટી સિસ્ટમ (એફએએમએસએસ). આનાથી વસ્તી નિયંત્રણ પર વધુ મોટી અસર થઈ કારણ કે સંતાન વ્યવહારુ પરંતુ જંતુરહિત હતા. સંદર્ભો આનુવંશિક વિસંગતતાઓ વંધ્યત્વ પ્રાણીઓમાં પ્રજનન