MIKÄ ON GEENIVARAT? - BIOLOGIA - 2026

Geeni allas on termi, jota käytetään Populaatiogenetiikan kuvaamaan joukko alleelien suorittaa kaikki yksilöt, jotka ovat osa väestöstä. Sitä kutsutaan myös geenipooliksi tai ”geenipooliksi”.

Samalla tavalla jokaisella spesifisellä geenillä on oma geenivaranto, joka koostuu jokaisesta kyseisen geenin alleelista. Populaatiossa kutakin yksilöä pidetään ainutlaatuisena geneettisen meikkansa kannalta.

Lähde: Smihael, Wikimedia Commonsista

Geenivarannon käsitteen ymmärtäminen on avain evoluutiobiologiaan, koska termi on upotettu evoluution määritelmään. Siten populaatio on tasapainossa, kun geenivaranto ei vaihtele; Sitä vastoin sanomme, että väestö kehittyy, jos geenivarannossa tapahtuu muutos sukupolvelta toiselle.

Voimme ottaa alleelin ja määrittää sen taajuuden - geenitaajuuden - ja voimme ilmaista sen myös prosenttimäärinä kyseisen alleelin runsauden esityksenä verrattuna muihin väestöstä löydettäviin alleeleihin.

Määritelmä

Geenivarat määritellään koko populaation geenijoukkona. Biologiassa populaation määritelmällä tarkoitetaan samojen lajien yksilöiden ryhmää, joilla on fyysinen tila ja jotka voivat mahdollisesti lisääntyä.

Termiä käytti ensimmäisen kerran vuonna 1920 venäläinen syntyperäinen geneetikko Aleksandr Sergeevich. Siten kuuluisa ja vaikutusvaltainen evoluutiobiologi Theodosius Dobzhansky toi termin Yhdysvaltoihin ja käänsi sen "geenivarannoksi".

Jokainen geeni voi olla eri muodoissa tai muunnelmissa, ja kutakin pidetään alleelina.

Otetaan esimerkiksi hypoteettisena esimerkkinä geeni, joka koodaa tietyn nisäkkään turkista. Tällä nisäkkäällä voi olla valkoinen tai musta turkki. Valkoista väriä koodaavaa geeniä pidetään alleelina, myös muulle ominaispiirteelle.

Seuraukset geenipoolien vaihtelussa

Jokaisella populaatiolla on sille ominainen geenivaranto, toisilla on runsaasti erilaisia ​​geenejä, kun taas toisilla on heikko variaatio kaikissa geeneissä.

Väestöryhmillä, joilla on runsaasti variaatiota geenivarannossaan, voi esiintyä suotuisia variaatioita, jotka mahdollistavat niiden taajuuden lisääntymisen populaatiossa.

On muistettava, että populaation variaatio on välttämätön edellytys, jotta evoluution synnyttävät mekanismit voivat toimia - kutsua sitä luonnolliseksi valinnaksi tai geneettiseksi siirtymäksi.

Toisaalta vähentyneillä geenivarannoilla voi olla vakavia vaikutuksia väestön kohtaloon - vakavimmissa tapauksissa se edistää sukupuuttoa. Esimerkiksi tietyillä kissanpopulaatioissa geneettinen variaatio on erittäin huono, ja siksi niiden sanotaan olevan sukupuuttoon vaarassa.

Genetiikan ja evoluutiobiologian geenivarat

Väestögenetiikan näkökulmasta mikroevoluutio on määritelty "populaation alleelitaajuuksien muutokseksi".

Väestötutkimuksissa geneetikot keskittyvät usein tietyn ajanjakson populaation geenijoukkoon. Geenivarantoa pidetään astiana, josta jälkeläiset saavat geeninsä.

Geeneillä on fysikaalinen sijainti, joka tunnetaan nimellä lokukset, ja tämä voi koostua kahdesta tai useammasta alleelista geenivarannossa. Jokaisessa paikassa yksilö voi olla homotsygoottinen tai heterotsygoottinen. Ensimmäisessä tapauksessa kaksi alleelia ovat identtisiä, kun taas heterotsygootissa on kaksi erilaista alleelia.

Geenivarasto täplikokoissa

Tyypillinen esimerkki evoluutiobiologiassa on pilkullinen koi. Tässä lehdessä on kaksi alleelia, jotka määräävät kehon värin. Yksi niistä määrittää vaalean värin ja toinen tumman.

Ajan myötä molempien alleelien taajuudet voivat muuttua populaatiossa. Ihmisen toiminnalla on ollut näkyvä vaikutus koiden värin kehitykseen.

Saastumattomilla alueilla vaalean värin määrittävä alleeli kasvaa taajuudella, koska se antaa kuntoetua henkilölle, jolla se on. Se voi esimerkiksi toimia naamiointina alueen puiden kevyessä kuoressa.

Saastuneet alueet sitä vastoin usein tummentavat puiden kuorta. Näillä alueilla tumman värin alleelin suhteellinen taajuus kasvaa.

Molemmissa tapauksissa havaitsemme muutosta alleelien suhteellisissa taajuuksissa. Tämä variaatio geenivarannossa on mitä me tunnemme mikroevoluutiona.

Ihmisen geenivarannon alkuperä

Pääbo (2015) antaa meille katsauksen lajimme monipuoliseen geenivarantoon. Nykyaikaisten ihmisten synty synty on aina kiinnostanut paleontologeja ja evoluutiobiologeja. Seuraavaksi teemme yhteenvedon kirjoittajan työstä:

Tuleeko kaikki geenipoolimme Afrikasta?

Tunnetuin teoria on ihmisen alkuperä Afrikassa ja sen jälkeinen leviäminen ympäri maailmaa. Siksi esivanhempamme syrjäyttivät kilpailun kautta loput planeetan asuneet hominidit vaihtamatta geenejä heidän kanssaan.

Sitä vastoin toinen näkökulma väittää, että geenivaihto tapahtui hominidipopulaatioiden välillä muodostaen eräänlaisen ”alueellisen jatkuvuuden”.

Molemmat teoriat kuvaavat erilaisia ​​lähtökohtia siitä, kuinka kaikki geenipoolissamme esiintyneet variaatiot syntyivät, olivatpa kaikki löytämämme variaatiot peräisin Afrikasta vai ovatko niiden syvemmät juuret ja alkuperä.

Nykyinen näyttö

Neandertaalisen ihmisen (Homo neanderthalensis) genomissa löydetyn näytön perusteella voimme päätellä, että mikään esitetyistä näkemyksistä ei ole täysin paikkansa. Itse asiassa geenivarastomme on monimutkaisempi kuin odotimme.

Vaikka on totta, että ihmisen geenivarat ovat kotoisin Afrikasta, noin 1–3% genomista on kotoisin Saharan eteläpuolisen Afrikan ulkopuolelta, ja niiden esi-isät ovat Neardentalin ihmistä.

Noin 5% geenivarastostamme näyttää olevan peräisin ryhmästä, joka sijaitsee Oseaniassa: Denisovans, neandertallaisten kaukainen sukulainen, jonka sekvenssi on peräisin eteläisen Siperian luusta.

Nykyiset todisteet tukevat ainakin kolmea geenin "liikettä": yksi neandertalaisista aasialaisten esi-isään, toinen neandertsalaisista Denisovansiin ja lopullinen virta Denisovansista tuntemattomaan hominidiryhmään, joka jakautui perinne noin miljoona vuotta sitten.

Viitteet

1. Campbell, NA (2001). Biologia: Käsitteet ja suhteet. Pearson koulutus.
2. Dawkins, R. (2010). Evolution: Maan suurin näyttely. Grupo Planeta Espanja.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Evoluutioanalyysi. Prentice Hall.
4. Monge-Nájera, J. (2002). Yleinen biologia. EUNED.
5. Pääbo, S. (2015). Ihmisen geenivarannon monimuotoinen alkuperä. Nature Reviews Genetics, 16 (6), 313-314.