• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Dryf genetyczny

    Przeczytaj także...
    Powstawanie gatunków albo specjacja to proces biologiczny, w wyniku którego powstają nowe gatunki organizmów. Zachodzi na skutek wytworzenia się bariery rozrodczej pomiędzy wyjściowymi populacjami, czyli zaistnieniu zjawiska, które uniemożliwia między nimi wymianę genów.Motoo Kimura (jap. 木村資生, Kimura Motoo, ur. 13 listopada 1924 w Okazaki, zm. 13 listopada 1994) – japoński genetyk, biolog molekularny, autor neutralistycznej teorii ewolucji molekularnej.
    Sewall Green Wright (ur. 21 grudnia 1889 w Melrose (Massachusetts), zm. 3 marca 1988 w Madison, Wisconsin), amerykański biolog teoretyczny i genetyk.
    Model dryfu genetycznego

    Dryf genetyczny, dryft genetyczny, zjawisko Wrighta – proces polegający na fluktuacji częstości występowania danego allelu w populacji, nie wynikający z mutacji, migracji ani z doboru naturalnego. Twórcą pojęcia jest Sewall Wright, który je sformułował w 1921 roku.

    Statystyka (niem. Statistik, „badanie faktów i osób publicznych”, z łac. [now.] statisticus, „polityczny, dot. polityki”, od status, „państwo, stan”) – nauka, której przedmiotem zainteresowania są metody pozyskiwania i prezentacji, a przede wszystkim analizy danych opisujących zjawiska, w tym masowe.Efektywna wielkość populacji – wielkość odpowiadająca liczebności populacji, w której wszystkie osobniki przystępują do rozrodu i która zachowuje się pod względem dryfu genetycznego tak samo, jak analizowana rzeczywista populacja.

    Dryf genetyczny jest czynnikiem ewolucyjnym pozbawionym charakteru przystosowawczego. Szybkość eliminacji oraz szybkość fiksacji allelu w populacji zależy od jej efektywnej wielkości. Im mniejsza populacja, tym szybciej allel ulegnie eliminacji bądź zdominuje populację. Dlatego efekt dryfu genetycznego jest łatwiej obserwowalny w małych, izolowanych populacjach. Przypadkowa eliminacja bądź dominacja alleli jest też przyczyną zwiększenia homozygotyczności i zmniejszenia różnorodności populacji. W skrajnych przypadkach prowadzi do zwiększenia wsobności co jest przyczyną recesji genetycznej. Przeciwdziała temu mechanizm mutacji.

    Dobór losowy – w statystyce taki dobór elementów z populacji do próby statystycznej, w którym wszystkie elementy populacji (przedmiotów, regionów, ludzi, itp.) mają znane szanse (znane prawdopodobieństwo) dostania się do próby.Dobór naturalny (selekcja naturalna) – jeden z mechanizmów ewolucji biologicznej, prowadzący do ukierunkowanych zmian w populacji zwiększających ich przeciętne przystosowanie, czyli adaptację do warunków środowiskowych, poza okresem wymierania.

    W szczególnych przypadkach gdy w dryfie genetycznym wystąpi efekt założyciela, może dojść do powstawania nowych gatunków.

    Odkrywcą neutralnej ewolucji i dryfu genetycznego był japoński naukowiec Motoo Kimura.

    Wyjaśnienie powstawania[]

    W celu ilustracji można posłużyć się przykładem rzutów monetą - podczas prób orzeł i reszka wypadają z jednakowym prawdopodobieństwem. Jednak wykonanie tylko kilku rzutów z rzędu nie spowoduje, że liczba orłów będzie równa liczbie reszek. Te liczby będą się do siebie zbliżały dla większej liczby prób. Jako przykład można podać fakt, że dziesięć rzutów z rzędu spowoduje wylosowanie 70% orłów raz na około 6 prób. Jednakże wylosowanie 70% orłów w stu rzutach jest możliwe tylko raz na 25000 razy.

    Fluktuacja, wahania przypadkowe - przypadkowe, nie dające się przewidzieć, odchylenia od wartości średniej zmiennej losowej (np. wielkości fizycznej) podlegającej stochastycznym zmianom w czasie i nie wykazujące żadnej tendencji.Chów wsobny (ang. inbreeding) – inaczej kojarzenie krewniacze, kojarzenie wsobne, hodowla w pokrewieństwie, inbred, incest. Polega na kojarzeniu osobników spokrewnionych ze sobą w stopniu wyższym niż wartość średniego spokrewnienia populacji. Skutkiem inbredu jest wzrost homozygotyczności potomstwa.

    Podobnie, w rozmnażającej się populacji, jeśli allel występuje z częstością p, to rachunek prawdopodobieństwa informuje, że w kolejnej generacji część p populacji odziedziczy ten szczególny allel. Jednakże, jak w przykładzie z monetą, występowanie alleli w prawdziwej populacji nie jest rozkładem dyktowanym przez prawdopodobieństwo, a raczej próbą losową podlegającą podobnym wahaniom statystycznym.

    Populacja biologiczna – zespół organizmów jednego gatunku żyjących równocześnie w określonym środowisku i wzajemnie na siebie wpływających, zdolnych do wydawania płodnego potomstwa. Nie jest to jednak suma osobników jednego gatunku, a zupełnie nowa całość.Efekt założyciela – szczególny przypadek dryfu genetycznego występujący, gdy populacja w przeszłości przeszła przez stadium z bardzo niewielką liczbą osobników wskutek migracji niewielkiej liczby osobników na izolowaną wyspę. Przypadek spowoduje, że taka populacja będzie miała drastycznie odmienną i zubożoną pulę genetyczną w stosunku do populacji wyjściowej. Do podobnego efektu może dochodzić także wskutek gwałtownej redukcji liczby osobników w populacji, na przykład na skutek tępienia przez człowieka, katastrof sztucznych, czy też naturalnych (efekt wąskiego gardła). Pozostaje wtedy bardzo mała liczba osobników, które krzyżują się między sobą. Następnie dochodzi do wzrostu homozygotyczności, ujawniają się niekorzystne allele recesywne i defekty genetyczne. Populacja może odbudować swą pierwotną liczbę osobników, ale pod względem genetycznym nie będzie to już ta sama populacja.

    Kiedy allele nie różnią się ze względu na swą zdatność do przetrwania (tj. nie wchodzi w grę dobór naturalny), to średnia liczba nosicieli allelu w generacji jest proporcjonalna do tej liczby w generacji poprzedniej. Jednak średnia nigdy nie jest osiągana, gdyż generacja poprzednia jest rodzicem tylko jednej generacji. Tym samym nie ma szans na statystyczne "wyrównanie" ewentualnych rozbieżności. Stąd częstość występowania allelu u potomków (p1) jest zwykle nieco inna niż u rodziców. Mówi się, że częstość alleli dryfuje. Należy zauważyć, że częstość występowania alleli w kolejnych generacjach będzie teraz oparta o p1.

    Prawdopodobieństwo – ogólne określenie jednego z wielu pojęć służących modelowaniu doświadczenia losowego poprzez przypisanie poszczególnym zdarzeniom losowym liczb, zwykle z przedziału jednostkowego (w zastosowaniach często wyrażanych procentowo), wskazujących szanse ich zajścia. W rozumieniu potocznym wyraz „prawdopodobieństwo” odnosi się do oczekiwania względem rezultatu zdarzenia, którego wynik nie jest znany (niezależnie od tego, czy jest ono w jakimś sensie zdeterminowane, miało miejsce w przeszłości, czy dopiero się wydarzy); w ogólności należy je rozumieć jako pewną miarę nieprzewidywalności.Allel – jedna z wersji genu w określonym miejscu (locus) na danym chromosomie homologicznym. Allele tego samego genu różnią się jednym lub kilkoma nukleotydami. Występowanie więcej niż jednej wersji danego genu określa się jako polimorfizm. Dzięki zdegenerowaniu kodu genetycznego tylko część tych różnic przekłada się na różnice w budowie kodowanych białek. Powoduje to zróżnicowanie właściwości cząsteczek białka kodowanego przez różne allele tego samego genu.

    Jak w przykładzie z monetą, liczebność populacji znacząco wpływa na dryf. Kiedy populacja jest mała, dryf będzie większy.

    Dodatkowym czynnikiem wpływającym na dryf są zdarzenia losowe (np. przypadkowe wyginięcie części populacji). Podobnie jak w poprzednim przypadku, gdy populacja jest duża, takie zdarzenie będzie miało mniejszy efekt.

    Przypisy

    1. Marzena Popielarska-Konieczna: Słownik szkolny: biologia. Kraków: Wydawnictwo Zielona Sowa, 2003, s. 123. ISBN 83-7389-096-3.
    2. Dryf genetyczny w encyklopedii PWN. PWN. [dostęp 2012-06-21].
    3. Dryf genetyczny w encyklopedii Onet Wiem. [dostęp 2012-06-21].
    4. Adam Łomnicki. DRYF GENETYCZNY. „Kosmos”. 58(Numer 3-4 2009 (284-285), s. 381, 2009. ISSN 0023-4249. 
    Teoria prawdopodobieństwa (także rachunek prawdopodobieństwa lub probabilistyka) – dział matematyki zajmujący się zdarzeniami losowymi. Rachunek prawdopodobieństwa zajmuje się badaniem abstrakcyjnych pojęć matematycznych stworzonych do opisu zjawisk, które nie są deterministyczne: zmiennych losowych w przypadku pojedynczych zdarzeń oraz procesów stochastycznych w przypadku zdarzeń powtarzających się (w czasie). Jako matematyczny fundament statystyki, teoria prawdopodobieństwa odgrywa istotną rolę w sytuacjach, w których konieczna jest analiza dużych zbiorów danych. Jednym z największych osiągnięć fizyki dwudziestego wieku było odkrycie probabilistycznej natury zjawisk fizycznych w skali mikroskopijnej, co zaowocowało powstaniem mechaniki kwantowej.Różnorodność biologiczna, bioróżnorodność (ang. biodiversity) – zróżnicowanie życia na wszelkich poziomach jego organizacji.



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Homozygota – organizm posiadający identyczne allele danego genu (np. aa lub AA) w chromosomach. Homozygoty wytwarzają zawsze gamety jednakowego typu – identyczne pod względem materiału genetycznego (danej cechy). Homozygotyczność może dotyczyć jednego, kilku lub nawet wszystkich genów w organizmie.
    International Standard Serial Number, ISSN czyli Międzynarodowy Znormalizowany Numer Wydawnictwa Ciągłego – ośmiocyfrowy niepowtarzalny identyfikator wydawnictw ciągłych tradycyjnych oraz elektronicznych. Jest on oparty na podobnej koncepcji jak identyfikator ISBN dla książek, ISAN dla materiałów audio-wideo. Niektóre publikacje wydawane w seriach mają przyporządkowany zarówno numer ISSN, jak i ISBN.
    Mutacja (łac. mutatio – zmiana) – nagłe, skokowe zmiany materiału genetycznego, możliwe jest ich dziedziczenie. Podczas poziomego transferu genów, zakażenia wirusem, crossing-over czy modyfikacji genomu inżynierią genetyczną również dochodzi do zmiany materiału genetycznego, jednak przeważnie nie uznaje się ich za mutacje.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.017 sek.