HVAD ER GENPULJEN? - BIOLOGI - 2025

Den genpulje er et begreb, der anvendes i populationsgenetik til at beskrive det sæt af alleler der bæres af alle de personer, der er en del af befolkningen. Det kaldes også en genpool eller "genpool".

På samme måde har hvert specifikt gen sin egen genpulje, der består af hver af de alleler i det gen. I en population betragtes hvert individ som unikt set ud fra deres genetiske sammensætning.

Kilde: Af Smihael fra Wikimedia Commons

At forstå begrebet genpool er nøglen til evolutionær biologi, da udtrykket er integreret i definitionen af ​​evolution. Således er en population i ligevægt, når genpuljen ikke varierer; I modsætning hertil siger vi, at befolkningen udvikler sig, hvis der sker en ændring i genpoolen fra en generation til den næste.

Vi kan tage en allel og bestemme dens hyppighed - genfrekvensen - og vi kan også udtrykke den i procentvise termer som en repræsentation af forekomsten af ​​den pågældende allel sammenlignet med resten af ​​de alleler, vi finder i befolkningen.

Definition

Genpuljen er defineret som det samlede sæt gener i en population. I biologi refererer definitionen på population til en gruppe af individer af samme art, der deler et fysisk rum og potentielt kan reproducere.

Udtrykket blev først brugt i 1920 af den russiskfødte genetiker Aleksandr Sergeevich. Således bragte den berømte og indflydelsesrige evolutionære biolog Theodosius Dobzhansky udtrykket til USA og oversatte det som "genpool".

Hvert gen kan komme i forskellige former eller varianter, og hvert betragtes som en allel.

Lad os for eksempel tage et hypotetisk eksempel et gen, der koder for pelsen fra et bestemt pattedyr. Dette pattedyr kan have en hvid eller sort pels. Genet, der koder for farven hvid, betragtes som en allel, også for den anden egenskab.

Konsekvenser i variationen af ​​genpulver

Hver population har en genpool, der kendetegner den, nogle er rige på forskellige gener, mens andre har ringe variation i alle deres gener.

Befolkninger, der har rigelig variation i deres genpuljer, kan præsentere gunstige variationer, der tillader en stigning i deres hyppighed i populationen.

Det er nødvendigt at huske, at variationen i en population er en uundværlig tilstand, så de mekanismer, der giver anledning til evolution, kan virke - kalder det naturlig udvælgelse eller genetisk drift.

På den anden side kan reducerede genpulver have alvorlige konsekvenser for befolkningens skæbne - i de mest alvorlige tilfælde fremmer det udryddelse. I visse populationer af kattedyr er for eksempel genetisk variation ekstremt dårlig, og det siges derfor, at de er i fare for udryddelse.

Genpuljen inden for genetik og evolutionær biologi

Fra populationsgenetikens synspunkt defineres mikroevolution som "ændringen i allelfrekvenser i en population".

I befolkningsundersøgelser fokuserer genetikere ofte på sættet af gener i en population på et givet tidspunkt. Genpuljen betragtes som beholderen, hvorfra afkommet får deres gener.

Gener har en fysisk placering, kendt som loci, og dette kan bestå af to eller flere alleler i genpoolen. På hvert sted kan et individ være homozygot eller heterozygot. I det første tilfælde er de to alleler identiske, mens en heterozygote har to forskellige alleler.

Genpool i plettet møl

Det typiske eksempel inden for evolutionærbiologi er den flekkede møl. I denne lepidopteran findes der to alleler, der bestemmer kroppens farve. En af dem bestemmer lysfarven og den anden den mørke farve.

Efterhånden som tiden går kan begge allelers frekvenser ændre sig i befolkningen. Menneskelig handling har haft en fremtrædende effekt på udviklingen af ​​farve hos møl.

I uforurenede områder vil alelen, der bestemmer lysfarven, stige i hyppighed, da det giver en fitnessfordel for den person, der besidder den. For eksempel kan det fungere som camouflage i den lette bark af træer i området.

Derimod mørkere forurenede områder ofte bjælken af ​​træer. I disse regioner vil den relative frekvens af allelen for den mørke farve stige.

I begge tilfælde observerer vi ændring i allelernes relative frekvenser. Denne variation i genpuljen er det, vi kender som mikroudvikling.

Oprindelsen af ​​den humane genpulje

Pääbo (2015) giver os et kig på den forskellige genetiske pool af vores arter. Oprindelsen til hvordan moderne mennesker opstod har altid været af særlig interesse for paleontologer og evolutionære biologer. Derefter laver vi et resumé af forfatterens arbejde:

Kommer alle vores genpuljer fra Afrika?

Den bedst kendte teori er menneskets oprindelse i Afrika og efterfølgende spredning over hele verden. Således fortrængt vores forfædre konkurrencedygtigt resten af ​​hominiderne, der beboede planeten, uden at udveksle gener med dem.

I modsætning hertil hævder et andet synspunkt, at der eksisterede genudveksling mellem hominidpopulationer, hvilket dannede en slags ”regional kontinuitet”.

Begge teorier formulerer forskellige oprindelser af, hvordan al variationen i vores genpool opstod, uanset om al den variation, vi fandt, kom fra Afrika eller har dybere rødder og oprindelse.

Nuværende bevis

De beviser, der findes i genomet til neandertalmanden (Homo neanderthalensis) gør det muligt for os at konkludere, at ingen af ​​de fremkomne synspunkter er helt korrekte. Faktisk er vores genpulje mere kompleks, end vi forventede.

Selv om det er rigtigt, at den humane genpool har oprindelse i Afrika, stammede ca. 1 til 3% af genomet uden for Afrika syd for Sahara og viser aner fra Neardental-mennesket.

Cirka 5% af vores genpulje ser ud til at komme fra en gruppe beliggende i Oceanien: Denisovans, en fjern slægtning af neandertalerne, hvis sekvens kommer fra en knogle fundet i det sydlige Sibirien.

Nuværende bevis understøtter mindst tre genbevægelser: en fra Neandertals til forfader til asiater, en anden fra Neandertals til Denisovans, og en sidste strøm fra Denisovans til en ukendt gruppe af hominider, der splittede sig fra afstamning for omkring en million år siden.

Referencer

1. Campbell, NA (2001). Biologi: begreber og relationer. Pearson Uddannelse.
2. Dawkins, R. (2010). Evolution: Det største show på jorden. Grupo Planeta Spanien.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Evolutionsanalyse. Prentice Hall.
4. Monge-Nájera, J. (2002). Generel biologi. EUNED.
5. Pääbo, S. (2015). Den forskellige oprindelse af den humane genpulje. Nature Reviews Genetics, 16 (6), 313-314.