Gendrift: Funkcije, naloge in bolezni

Gendrift je sprememba frekvence alela znotraj a gen bazen prebivalstva. V tem kontekstu gen nanos ponavadi sproži naključni dogodek, kot je na primer katastrofa, premikanje celinskih plošč ali izbruh vulkanov. Tako gen odmik predstavlja evolucijski dejavnik.

Kaj je gendrift?

Gendrift predstavlja pomemben dejavnik pri nastanku in prenosu novih genskih prilagoditev v okolje. Odmik genov na nek način predstavlja nasprotje naravni selekciji. To je zato, ker do naravne selekcije ne pride naključno. Namesto tega so spremembe v genih populacije odvisne od reproduktivne uspešnosti in uspešnosti preživetja posameznih članov populacije. Izražajo svojo prilagodljivost okolju. Po drugi strani pa genski premik nima takih razlogov, ampak se zgodi zgolj po naključju in je tako stohastičen. V bistvu je premik genov pomembno merilo za pojav novih vrst. Naključne spremembe v pogostosti alelov, zlasti pri majhnih populacijah, močno vplivajo na razvoj posameznikov. Če je majhna populacija odrezana od celotne populacije, bo imela ta populacija le rezino genov. Vendar je prisotna frekvenca alelov ključnega pomena za evolucijski razvoj subpopulacije. Med odnašanjem genov obstaja tudi posebna oblika: učinek ozkega grla. S tem se velikost populacije zaradi naključnega dogodka znatno zmanjša. Posledica tega je, da se genetska variabilnost v populaciji zmanjša. Po naključnem dogodku se frekvence alelov v večini primerov bistveno razlikujejo od frekvenc prvotne populacije. Manjša genska raznolikost v okrnjeni populaciji nato oteži prilagajanje okolju in lahko organizmom predstavlja težave pri preživetju. Vendar se lahko tudi pri večjih populacijah, ki so razdeljene na majhne subpopulacije, zgodi genski premik. The stanje tu se geni naključno spreminjajo in te spremembe prenašajo na potomce.

Funkcija in naloga

Pomembnost odnašanja genov za človeka je predvsem v evolucijski razvojni zgodovini človeštva. Gendrift predstavlja pomemben dejavnik pri nastanku in prenosu novih genskih prilagoditev v okolje. Tako kot selekcija, genske variacije in izolacija je tudi genski premik eden od tako imenovanih evolucijskih dejavnikov. Tako igra pomembno vlogo pri nastanku in razvoju populacij. Gendrift je verjetnostni učinek. Ti geni, ki se dedujejo iz generacije v generacijo, ne predstavljajo natančne kopije. Namesto tega so naključno izbrani geni, ki so podedovani. Ta učinek je opaznejši, ko je manjša velikost populacije, ker imajo manjše populacije večja nihanja frekvenc alelov kot večje populacije. Premikanje genov deluje hkrati z naravno selekcijo. Oba dejavnika spremenita genski sklad populacije. Pojavijo se spremembe v sestavi in ​​pogostosti frekvenc alelov. Posledično se spremenijo fenotipske značilnosti posameznikov in s tem populacije. Tu je treba opozoriti, da do premika genov pride ne glede na to, ali rezultati pozitivno ali negativno vplivajo na preživetje in prilagodljivost potomcev. To je zato, ker genski premik sprožijo naključni dogodki in se tako zgodi neodvisno od genske prilagoditve. Po drugi strani pa naravna selekcija krepi tiste fenotipske lastnosti, ki povečujejo genetske lastnosti fitnes posameznikov in sčasoma populacije. Pri populacijah s številnimi člani naravna selekcija običajno bolj vpliva na spreminjanje frekvenc alelov. Situacija je drugačna pri številčno majhnih populacijah, kjer ima v večini primerov močnejši vpliv odnašanje genov.

Bolezni in motnje

Gendrift ima lahko pomemben učinek na človeške populacije in je v evolucijski zgodovini v nekaterih primerih povzročil izumrtje populacij. Ko se populacija močno zmanjša, kar se je pogosto dogajalo med človeškim razvojem, v nekaterih primerih genski premik povzroči drastične spremembe v frekvenca alela. Te spremembe se pojavijo neodvisno od naravne selekcije. Pri tem se lahko izgubijo že pridobljene ugodne prilagoditve okolju. To se imenuje zgoraj opisani učinek ozkega grla. Nastale slabosti delno relativiziramo s tako imenovanim čiščenjem. Učinek ustanovitelja ima na primer pomembno vlogo pri nomadskih populacijah. Če majhno število posameznikov najde novo populacijo tako, da se odcepi od začetne populacije, to deloma povzroči protislovje z naravno selekcijo. To še posebej velja, če so za pripadnike novo ustanovljene populacije značilne redke genske frekvence. Zaradi ustanoviteljskega učinka na odnašanje genov se lahko v človeški populaciji kopičijo dedne bolezni. Če se pogostost določenih genov spremeni v generacijah potomcev, se včasih alel v populaciji popolnoma izgubi. Po drugi strani pa lahko postane tudi edini alel. Na splošno to zmanjša genetsko variabilnost in genski sklad postane manjši, kar na koncu negativno vpliva na preživetje.