Genetický driftZdeňka Svobodová

Populační genetika

PŘENOS GENETICKÉ INFORMACE NA

ÚROVNI POPULACE

GENETICKÁ PODSTATA VARIABILITY

DYNAMIKA GENETICKÝCH ZMĚN

Příčiny genetické variability

Mutace: hlavní zdroj genetické variability

Migrace: geneticky účinná migrace jedinců

Inbreeding: stoupá počet homozygotů (změna frekvencí alel)

Genetický drift (posun): náhodné změny v alelových frekvencích

Selekce: fenotypové vlastnosti

Genetický drift

působí na všechny alely ve všech Po (nezáleží na projevu znaku)

evoluce: jen pokud budou vyvolané fenotypové změny udrženy v následující generaci (-ích)

chyby výběru

ne tendence k návratu

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

fixace alely (p = 1), monomorfní lokus

eliminace alely (p = 0)

Po s nefixovanými alelami: segregující

[(2N)! / i! (2N-i)! ] pi q2N-i

p…četnost alely Aq…četnost alely ai…počet alel AN…počet jedinců Po

Velikost GD

spq2 = pq /2N

největší GD : p = q = 0,5 a

malá Po

počáteční frekvence, velikosti počáteční populace

stejná pravděpodobnost snížení (až eliminace) i

zvýšení (až fixace) četnosti alely

neurčíme, která alela

s…variance alelových frekvencí

GD a evoluceI. Bottleneck

Disturbance, Nedosahují genetické variability původní populace

gepard - extrémní inbreeding (nemoci) - bottleneck (12 tis. let) a recentní fragmentace

rypouš severní

- lovení → 1890: 30 jedinců

- ochrana → desíky tisíc jedinců

- malá variabilita DNA (x rypouš sloní)

GD a evoluce

I. Bottleneck

odchylka od správného poměru pohlaví (lovná

zvěř)

II. Founder effect

migraci a založení nové Po

stále více odlišná od té původní speciace druhů

GD a evoluce

Indiáni: nemají krevní skupinu B Dunkeři, Amishové: jiná četnost krevních skupin

cichlidy

III. Kontinuální drift

malé Po: mnoho generací, jediná Po druhu snižování viability a fitness

GD a evoluce

ohrožené druhy až extinkce - znalost biologie, genetické výbavy a ekologie → odhad velikosti Po s dostatečným genovým poolem pro zachování daného druhu.

• http://darwin.eeb.uconn.edu/simulations/simulations.html• http://old.mendelu.cz/~agro/af/genetika/vsg3/souhrn.html• http://kgn.umbr.cas.cz/prednasky/Genetika%20I/Lekce9_GI.pdf• http://cs.wikipedia.org/wiki/Genetick%C3%BD_drift• http://www.huntington.cz/predtest.htm• http://www.brooklyn.cuny.edu/bc/ahp/LAD/C21/C21_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/hradec042.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.

KONEC