Διαφορά μεταξύ γονιδιακής ροής και γενετικής μετατόπισης

Κύρια διαφορά – Ροή γονιδίων έναντι γενετικής μετατόπισης

Η γονιδιακή ροή και η γενετική μετατόπιση είναι δύο διαδικασίες που μειώνουν τη γενετική παραλλαγή σε έναν πληθυσμό. Ωστόσο, τόσο η ροή των γονιδίων όσο και η γενετική μετατόπιση έχουν μακροπρόθεσμες επιρροές στην εξέλιξη. Η κύρια διαφορά μεταξύ γονιδιακής ροής και γενετικής μετατόπισης είναι ότι η ροή γονιδίων αναφέρεται στη μεταφορά γονιδίων μεταξύ πληθυσμών, ενώ η γενετική μετατόπιση είναι η διακύμανση των συχνοτήτων αλληλόμορφων σε μικρούς πληθυσμούς, επιτρέποντας την εξαφάνιση των αλληλόμορφων από τον πληθυσμό . Η γονιδιακή ροή επιτρέπει τον συνδυασμό γονιδιακών δεξαμενών δύο πληθυσμών. Ωστόσο, η γονιδιακή ροή επιτρέπει την προέλευση νέων ειδών με τη μεταφορά γονιδίων. Δεδομένου ότι η γενετική μετατόπιση είναι μια φυσική διαδικασία, ονομάζεται επίσης τυχαία μετατόπιση. Η γενετική μετατόπιση συμβαίνει μέσω του ιδρυτικού αποτελέσματος και των σημείων συμφόρησης.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι το Gene Flow
      – Ορισμός, Χαρακτηριστικά, Ρόλος
2. Τι είναι το Genetic Drift
      – Ορισμός, Χαρακτηριστικά, Ρόλος
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της ροής γονιδίων και της γενετικής μετατόπισης
      – Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της ροής γονιδίων και της γενετικής μετατόπισης
      – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι:Αντιγονική μετατόπιση, συμφόρηση, ιδρυτικό αποτέλεσμα, ροή γονιδίων. Γενετική Μετατόπιση, Μετανάστευση Γονιδίων, Μεταφορά Γονιδίων, Οριζόντια Μεταφορά Γονιδίων, Τυχαία Μετατόπιση, Ανακατάταξη, Είδος

Τι είναι το Gene Flow

Η ροή γονιδίων αναφέρεται στη μεταφορά γονιδίων ή αλληλόμορφων από έναν πληθυσμό σε έναν άλλο πληθυσμό. Η γονιδιακή ροή ονομάζεται επίσης γονιδιακή μετανάστευση. Η γονιδιακή ροή μέσα ή έξω από έναν πληθυσμό επηρεάζει τη συχνότητα αλληλόμορφων του πληθυσμού. Η κινητικότητα των ατόμων είναι η κύρια αιτία της γονιδιακής ροής από έναν πληθυσμό στον άλλο πληθυσμό. Όσο μεγαλύτερη είναι η κινητικότητα των ατόμων, τόσο μεγαλύτερη είναι η ροή των γονιδίων. Τα ζώα είναι πιο κινητικά από τα φυτά. Οι σπόροι και οι κόκκοι γύρης μπορούν να μεταφερθούν σε μεγάλες αποστάσεις με τη βοήθεια του ανέμου και των ζώων. Η γονιδιακή ροή μεταξύ δύο πληθυσμών επιτρέπει στους πληθυσμούς να συνδυάζουν τις δεξαμενές γονιδίων τους μεταξύ τους. Αυτό μπορεί να μειώσει τη γενετική διαφοροποίηση μεταξύ των δύο πληθυσμών. Επομένως, η ροή των γονιδίων μειώνει την τάση ειδογένεσης. Αυτό σημαίνει ότι η ροή γονιδίων επιδιορθώνει τις αναπτυσσόμενες διαφορές, οι οποίες μπορεί να οδηγήσουν στην παραγωγή θυγατρικού είδους από το υπάρχον είδος. Φυσικά εμπόδια όπως αδιάβατες οροσειρές, τεράστιες έρημοι, ωκεανοί και ανθρωπογενείς φραγμοί μπορεί να εμποδίσουν τη ροή των γονιδίων.

Εικόνα 1:Γονιδιακή ροή

Η ροή γονιδίων μπορεί να συμβεί μεταξύ των ειδών μέσω υβριδισμού ή μεταφοράς γονιδίων επίσης. Η μεταφορά γονιδίων αναφέρεται στη μετακίνηση γενετικού υλικού μεταξύ των ειδών. Περιλαμβάνει οριζόντια μεταφορά γονιδίων, ανακατάταξη και αντιγονική μετατόπιση. Τόσο τα βακτήρια όσο και οι ιοί υφίστανται κυρίως μεταφορά γονιδίων. Οριζόντια μεταφορά γονιδίων είναι η μεταφορά γενετικού υλικού μεταξύ μονοκύτταρων και/ή πολυκύτταρων οργανισμών. Ανακατανομή είναι ο ανασυνδυασμός γενετικού υλικού διαφορετικών ειδών ιών μέσω της χρωμοσωμικής διασταύρωσης. Σεαντιγονική μετατόπιση , δύο ή περισσότερα είδη ιών συνδυάζονται και σχηματίζουν έναν υποτύπο με ένα μείγμα επιφανειακών αντιγόνων από κάθε συνδυασμένο είδος. Η γονιδιακή ροή φαίνεται στο σχήμα 1 .

Τι είναι το Genetic Drift

Η γενετική μετατόπιση είναι η διακύμανση των σχετικών γονοτυπικών συχνοτήτων σε έναν μικρό πληθυσμό, που επιτρέπει την εξαφάνιση συγκεκριμένων γονιδίων λόγω θανάτου ατόμων ή ανικανότητας αναπαραγωγής. Η γενετική μετατόπιση ονομάζεται επίσης τυχαία μετατόπιση αφού είναι μια φυσική διαδικασία. Η γενετική μετατόπιση μπορεί να συμβεί με δύο τρόπους:το φαινόμενο του ιδρυτή και τα σημεία συμφόρησης. Η επανάληψη μικρών μεγεθών πληθυσμού προκαλεί το ιδρυτικό φαινόμενο . Μια σοβαρή μείωση του μεγέθους ενός πληθυσμού ονομάζεται σημεία συμφόρησης . Δεδομένου ότι ένας νέος πληθυσμός ξεκινά από έναν μικρό αριθμό ατόμων, τα αλληλόμορφα ή οι γονότυποι του νέου πληθυσμού καθίστανται σταθερά. Επομένως, ο συντελεστής ενδογαμίας καθώς και η ομοζυγωτία του πληθυσμού αυξάνονται ως αποτέλεσμα της στερέωσης αλληλόμορφων. Η γενετική μετατόπιση μπορεί να παρατηρηθεί σε πληθυσμούς που υπόκεινται σε τακτική εξαφάνιση που ακολουθείται από τον επανααποικισμό. Το πραγματικό μέγεθος πληθυσμού (N_e ) καθορίζει το μέγεθος της γενετικής μετατόπισης. Το N_e μπορεί επίσης να οριστεί ως ο αριθμός των αιμομικτών ατόμων σε έναν πληθυσμό. N_e χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της ποσότητας της γενετικής μετατόπισης που αναμένεται σε έναν συγκεκριμένο πληθυσμό. Η πιθανότητα ένα αλληλόμορφο να σταθεροποιηθεί σε έναν πληθυσμό εξαρτάται από το N_e και τη συχνότητα κατανομής του συγκεκριμένου αλληλόμορφου στον πληθυσμό. Εάν η συχνότητα ενός συγκεκριμένου αλληλόμορφου είναι χαμηλή σε έναν πληθυσμό, η πιθανότητα να εξαφανιστεί αυτό το αλληλόμορφο από αυτόν τον πληθυσμό είναι υψηλή. Μόνο τα αλληλόμορφα με υψηλές συχνότητες σε έναν πληθυσμό καθορίζονται μέσω γενετικής μετατόπισης. Αυτό δείχνει ότι η γενετική μετατόπιση εμπλέκεται στη μείωση της γενετικής ποικιλότητας του πληθυσμού.

Εικόνα 2:Γενετική μετατόπιση

Ωστόσο, η γενετική μετατόπιση έχει μακροπρόθεσμες εξελικτικές συνέπειες. Η συσσώρευση μη προσαρμοστικών μεταλλάξεων διευκολύνει την υποδιαίρεση ή την ειδογένεση του πληθυσμού. Από την άλλη πλευρά, από τη στιγμή που η στερέωση του αλληλίου συμβεί σε διαφορετικούς πληθυσμούς ανεξάρτητα, η πιθανότητα ζευγαρώματος μεταξύ διαφορετικών πληθυσμών του ίδιου είδους μπορεί να μειωθεί. Αυτό επιτρέπει την εμφάνιση νέων ειδών. Η γενετική μετατόπιση σε έναν πληθυσμό κουνελιών φαίνεται στο σχήμα 2 .

Ομοιότητες μεταξύ Gene Flow και Genetic Drift

• Τόσο η ροή γονιδίων όσο και η γενετική μετατόπιση εμπλέκονται στη μείωση της γενετικής ποικιλότητας εντός ενός πληθυσμού.
• Ωστόσο, τόσο η ροή γονιδίων όσο και η γενετική μετατόπιση έχουν μακροπρόθεσμες επιρροές στην εξέλιξη, καθώς και μέσω της ειδογένεσης.

Διαφορά μεταξύ γονιδιακής ροής και γενετικής μετατόπισης

Ορισμός

Γονιδιακή ροή: Η γονιδιακή ροή αναφέρεται στη μεταφορά γονιδίων ή αλληλόμορφων από έναν πληθυσμό σε έναν άλλο πληθυσμό.

Γενετική μετατόπιση: Η γενετική μετατόπιση αναφέρεται στη διακύμανση των σχετικών γονοτυπικών συχνοτήτων σε έναν μικρό πληθυσμό, που επιτρέπει την εξαφάνιση συγκεκριμένων γονιδίων λόγω θανάτου ατόμων ή αδυναμίας αναπαραγωγής.

Συσχετισμός

Γονιδιακή ροή: Η γονιδιακή ροή επιτρέπει στα αλληλόμορφα να μετακινούνται από τον έναν πληθυσμό στον άλλο.

Γενετική μετατόπιση: Η γενετική μετατόπιση είναι οι αλλαγές στις συχνότητες των αλληλόμορφων σε έναν μικρό πληθυσμό.

Λειτουργεί σε

Γονιδιακή ροή: Η γονιδιακή ροή λειτουργεί σε περισσότερους από έναν πληθυσμούς ταυτόχρονα.

Γενετική μετατόπιση: Η γενετική μετατόπιση λειτουργεί σε μικρούς πληθυσμούς.

Συμβολή στην ειδοποίηση

Γονιδιακή ροή: Η μεταφορά γονιδίων, η οποία είναι μια διαδικασία γονιδιακής ροής μεταξύ των ειδών, επιτρέπει την προέλευση νέων ειδών.

Γενετική μετατόπιση: Η συσσώρευση μη προσαρμοστικών μεταλλάξεων και η στερέωση αλληλόμορφων διευκολύνουν την ειδογένεση.

Παραδείγματα

Γονιδιακή ροή: Η μεταφορά γύρης για μεγάλες αποστάσεις και το ζευγάρωμα Ευρωπαίων και ιθαγενών Αμερικανών, που έχει ως αποτέλεσμα απογόνους με μικτά χαρακτηριστικά είναι παραδείγματα γονιδιακής ροής.

Γενετική μετατόπιση: Οι τυχαίοι θάνατοι των πράσινων σκαθαριών που αφήνουν τους καφέ σκαθάρια ζωντανούς είναι ένα παράδειγμα γενετικής μετατόπισης.

Συμπέρασμα

Η γονιδιακή ροή και η γενετική μετατόπιση είναι δύο γεγονότα που μειώνουν τη γενετική ποικιλότητα ενός πληθυσμού. Η γονιδιακή ροή είναι η μεταφορά γονιδίων από τον έναν πληθυσμό στον άλλο. Η γονιδιακή μεταφορά είναι η γονιδιακή ροή μεταξύ δύο διαφορετικών ειδών. Η μεταφορά γονιδίων επιτρέπει την εμφάνιση ενός νέου είδους. Η γενετική μετατόπιση είναι η διακύμανση των συχνοτήτων αλληλόμορφων ενός μικρού πληθυσμού. Η γενετική μετατόπιση επιτρέπει στα αλληλόμορφα με υψηλές συχνότητες να γίνουν εμφανή μέσα σε έναν πληθυσμό. Η κύρια διαφορά μεταξύ της γονιδιακής ροής και της γενετικής μετατόπισης είναι η επίδραση κάθε συμβάντος στα αλληλόμορφα ενός πληθυσμού.

Αναφορά:

1. Rodriguez, Tommy. «Ροή γονιδίων». Ο Δαρβίνος είχε δίκιο. Ν.π., ν.δ. Ιστός. Διαθέσιμο εδώ. 30 Ιουλίου 2017. 
2. "Γενετικής παρέκκλισης." APSnet. Ν.π., ν.δ. Ιστός. Διαθέσιμο εδώ. 31 Ιουλίου 2017. 

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. «Γενετική μετατόπιση σε έναν πληθυσμό Εικόνα 19 02 02» Από OpenStax, Πανεπιστήμιο Rice – Περιεχόμενο σχολικών βιβλίων που παράγεται από το OpenStax, Πανεπιστήμιο Rice. (CC BY 4.0)  μέσω Commons Wikimedia
2. "Gene flow" Από Tsaneda – Gene_flow.jpg στο wikieducator (CC BY 3.0) μέσω Commons Wikimedia