Genetick drift Zdeka Svobodov Populan genetika PENOS GENETICK
Genetický drift Zdeňka Svobodová
Populační genetika Ø PŘENOS GENETICKÉ INFORMACE NA ÚROVNI POPULACE Ø GENETICKÁ PODSTATA VARIABILITY Ø DYNAMIKA GENETICKÝCH ZMĚN
Příčiny genetické variability ØSelekce: fenotypové vlastnosti Ø Mutace: hlavní zdroj genetické variability Ø Migrace: geneticky účinná migrace jedinců Ø Inbreeding: stoupá počet homozygotů (změna frekvencí alel) ØGenetický drift (posun): náhodné změny v alelových frekvencích
Genetický drift Ø chyby výběru Ø ne tendence k návratu Ø působí na všechny alely ve všech Po (nezáleží na projevu znaku) Ø evoluce: jen pokud budou vyvolané fenotypové změny udrženy v následující generaci (-ích) Ø o mutacích alel s fenotypovým projevem rozhoduje selekce x o mutacích alel, které nejsou podrobeny selekci, rozhoduje drift
1. rozrůznění alelových četností 2. fixace či eliminace alely 3. diferenciace subpopulací 4. pokles genetické variability uvnitř Po → genotypově uniformní 5. inbreeding → zvýšení frekvence homozygotů a ztráta alel, projev škodlivých recesivní alel, snížení fertility a viability
Pravděpodobnot fixace či ztráty Binomická pravděpodobnost [(2 N)! / i! (2 N-i)! ] pi q 2 N-i p…četnost alely A q…četnost alely a i…počet alel A N…počet jedinců Po Ø fixace alely (p = 1), monomorfní lokus Ø eliminace alely (p = 0) Ø Po s nefixovanými alelami: segregující
Velikost GD spq 2 = pq /2 N s…variance alelových frekvencí Ø největší GD : p = q = 0, 5 a malá Po Ø počáteční frekvence, velikosti počáteční populace Ø stejná pravděpodobnost snížení (až eliminace) i zvýšení (až fixace) četnosti alely Ø neurčíme, která alela
I. Bottleneck GD a evoluce Ø Disturbance, Ø Nedosahují genetické variability původní populace Øgepard - extrémní inbreeding (nemoci) - bottleneck (12 tis. let) a recentní fragmentace
GD a evoluce I. Bottleneck Ø rypouš severní - lovení → 1890: 30 jedinců - ochrana → desíky tisíc jedinců - malá variabilita DNA (x rypouš sloní) Øodchylka od správného poměru pohlaví (lovná zvěř)
GD a evoluce II. Founder effect Ø migraci a založení nové Po Ø stále více odlišná od té původní Ø speciace druhů Ø Indiáni: nemají krevní skupinu B Ø Dunkeři, Amishové: jiná četnost krevních skupin Ø cichlidy
GD a evoluce III. Kontinuální drift Ø malé Po: mnoho generací, jediná Po druhu Ø snižování viability a fitness Ø ohrožené druhy až extinkce - znalost biologie, genetické výbavy a ekologie → odhad velikosti Po s dostatečným genovým poolem pro zachování daného druhu.
KONEC • • • • http: //darwin. eeb. uconn. edu/simulations. html http: //old. mendelu. cz/~agro/af/genetika/vsg 3/souhrn. html http: //kgn. umbr. cas. cz/prednasky/Genetika%20 I/Lekce 9_GI. pdf http: //cs. wikipedia. org/wiki/Genetick%C 3%BD_drift http: //www. huntington. cz/predtest. htm http: //www. brooklyn. cuny. edu/bc/ahp/LAD/C 21_Bottleneck. html http: //home. comcast. net/~milazinkova/Fogshadow. html http: //commons. wikimedia. org/wiki/Image: Acinonyx_jubatus_Sabi_Sands. jpg http: //www. animalsholding. cz/zvirata/papilochromis. jpg http: //www. macenauer. cz/cs/hradec 042. htm http: //www. lukysipy. cz/ http: //www. loc. gov/rr/european/imde/germchro. html http: //www. fotopriestor. sk/foto/cichlida Relichová J. (1997) Genetika populací. Masarykova Univerzita, Vydavatelství MU, Brno, 103 -130.
- Slides: 13