tanja populaciona novo
TRANSCRIPT
POPULACIONA GENETIKA
dr Tanja Adnađević
IBISS
Populaciona genetika
• genetička struktura populacije
Populaciona genetika
• genetička struktura populacije
grupa jedinki iste vrste koje su reproduktivno povezane
Populaciona genetika
• genetička struktura populacije
grupa jedinki iste vrste koje su reproduktivno povezane
• aleli• genotipovi
Determiniše potencijal za evolutivne promene i adaptacije
Opisivanje genetičke strukture• frekvenca genotipova
• frekvenca alela rr = beli
Rr = pink
RR = crveni
200 beli
500 pink
300 crveni
• frekvenca genotipova• frekvenca alela
200/1000 = 0.2 rr500/1000 = 0.5 Rr300/1000 = 0.3 RR
ukupno = 1000 cvetova
frekvenca genotipova:
Opisivanje genetičke strukture
200 rr
500 Rr
300 RR
• frekvenca genotipova• frekvenca alela
900/2000 = 0.45 r1100/2000 = 0.55 R
ukupno = 2000 alela
frekvencaalela:
= 400 r
= 500 r= 500 R
= 600 R
Opisivanje genetičke strukture
Populaciona genetikaŠta je populaciona genetika?
Opisivanje
Zašto je bitna genetička varijabilnost?
- frekvenca genotipova- frekvenca alela
Kako se menja genetička struktura?
Promene u frekvenci alela F na Lap lokusu kroz 20 generacija
Genetička varijabilnost u prostoru i vremenu
Zašto je bitna genetička varijabilnost?Potencijal promena genetičke strukture
• adaptacije na promene spoljašnje sredine - konzervacija•divergencija populacija - biodiverzitet
Genetička varijabilnost u prostoru i vremenu
Zašto je bitna genetička varijabilnost?
varijabilnost
nema varijabilnosti
IZUMIRANJE!!
Promena životne sredine
opstanak
Zašto je bitna genetička varijabilnost?
varijabilnost
nema varijabilnosti
sever
jug
sever
jug
Zašto je bitna genetička varijabilnost?
varijabilnost
nema varijabilnosti
divergencija
NEMA DIVERGENCIJE!!!
sever
jug
sever
jug
promene u alelskim frekvencama i/ili frekvencama genotipova kroz vreme
Kako se genetička struktura menja?
promene u alelskim frekvencama i/ili frekvencama genotipova kroz vreme
Kako se genetička struktura menja?
• mutacije• migracije• prirodna selekcija• genetički drift• neslučajno ukrštanje
Idealna populacija?!?
• mutacije• migracije• prirodna selekcija• genetički drift• neslučajno ukrštanje
Hardi-Vajnbergov zakon
Hardi-Vajnbergov princip i ravnotežaako je poznata učestalost alela moguće je odrediti učestalost genotipova
Single crossPopulation level
Hardi-Vajnbergova princip i ravnoteža
učestalosti alela i genotipova se održavaju kroz generacije
AA Aa aap2 2pq q2
HW neravnoteža
Kako se genetička struktura menja?
• mutacije• migracije• prirodna selekcija• genetički drift• neslučajno ukrštanje
spontane promene na DNK•stvaranje novih alela
•izvor genetičke varijabilnosti
Kako se genetička struktura menja?• mutacije• migracije• prirodna selekcija• genetički drift• neslučajno ukrštanje
kretanje jedinki izmedju populacija
•izvor novih alela •protok gena
Kako se genetička struktura menja?
• mutacije• migracije• prirodna selekcija• genetički drift• neslučajno ukrštanje
neki genotipovi ostavljaju više potomaka• razlike u
preživljavanju i reprodukcijirazlike u
fitnesu
• dolazi do adaptacija
Natural selection
Resistance to antibacterial soapGeneration 1: 1.00 not resistant
0.00 resistant
Natural selection
Generation 1: 1.00 not resistant 0.00 resistant
Resistance to antibacterial soap
Natural selection
Resistance to antibacterial soap
mutation!
Generation 1: 1.00 not resistant 0.00 resistant
Generation 2: 0.96 not resistant 0.04 resistant
Natural selection
Resistance to antibacterial soapGeneration 1: 1.00 not resistant
0.00 resistant
Generation 2: 0.96 not resistant 0.04 resistant
Generation 3: 0.76 not resistant 0.24 resistant
Natural selection
Resistance to antibacterial soapGeneration 1: 1.00 not resistant
0.00 resistant
Generation 2: 0.96 not resistant 0.04 resistant
Generation 3: 0.76 not resistant 0.24 resistant
Generation 4: 0.12 not resistant 0.88 resistant
Selekcija alela za srpastu anemiju
aa – abnormalni ß hemoglobin srpaste anemije
nizakfitnes
intermed.fitnes
visokfitnes
Selekcija favorizuje heterozigote (Aa).Oba alela se održavaju u populaciji (a na niskom nivou).
Aa – oba ß hemoglobina rezistencija na malariju
AA – normalni ß hemoglobin podložan malariji
Kako se genetička struktura menja?• mutacije• migracije• prirodna selekcija• genetički drift• neslučajno ukrštanje
slučajne genetičke promene
•greška uzorkovanja•nereprezentativan
uzorak•mala populacija
Genetički drift – efekat osnivača
Ostrvo
Genetički drift – efekat uskog grla
Genetički drift
8 RR8 rr
Pre:
Posle :2 RR6 rr
0.50 R0.50 r
0.25 R0.75 r
unutar populacija između populacija
porast genetičke varijabilnosti
mutacijemigracije
neki tipovi prirodne selekcije
mutacijegenetčki drift
neki tipovi prirodne selekcije
smanjenje genetičke
varijabilnosti
genetički driftneki tipovi prirodne
selekcije
migracijeneki tipovi prirodne
selekcije
Kako se genetička struktura menja?
• mutacije• migracije• prirodna selekcija• genetički drift• neslučajno ukrštanje
uzrokuju promene u alelskim frekvencama
Kako se genetička struktura menja?
• mutacije• migracije• prirodna selekcija• genetički drift• neslučajno ukrštanje
uzrokuje promene u frekvencama genotipova
Kako se genetička struktura menja?• mutacije• migracije• prirodna selekcija• genetički drift• neslučajno ukrštanje
ukrštanjem se kombinuju aleli u genotipove
neslučajno ukrštanje
neslučajne kombinacije
alela
Odstupanje od 2nd HW