VAD ÄR GENPOOLEN? - BIOLOGI - 2025

Den genpoolen är en term som används i populationsgenetik för att beskriva uppsättning av alleler som bärs av alla individer som är en del av befolkningen. Det kallas också en genpool eller "genpool".

På samma sätt har varje specifik gen sin egen genpool, som består av var och en av allelerna i den genen. I en befolkning anses varje individ vara unik med tanke på deras genetiska smink.

Källa: Av Smihael, från Wikimedia Commons

Att förstå begreppet genpool är nyckeln till evolutionär biologi, eftersom termen är inbäddad i definitionen av evolution. Således är en population i jämvikt när genpoolen inte varierar; Däremot säger vi att befolkningen utvecklas om det sker en förändring i genpoolen från en generation till nästa.

Vi kan ta en allel och bestämma dess frekvens - genfrekvensen - och vi kan också uttrycka den i procentuella termer som en representation av överflödet av allelen i fråga, jämfört med resten av allelerna som vi hittar i befolkningen.

Definition

Genpoolen definieras som hela uppsättningen gener i en population. I biologi avser definitionen av population en grupp av individer av samma art som delar ett fysiskt utrymme och potentiellt kan reproducera.

Begreppet användes först 1920 av den ryskfödda genetikern Aleksandr Sergeevich. Den berömda och inflytelserika evolutionsbiologen Theodosius Dobzhansky förde alltså termen till USA och översatte den som "genpool".

Varje gen kan komma i olika former eller varianter, och var och en anses vara en allel.

Låt oss till exempel ta ett hypotetiskt exempel på en gen som kodar för pälsen hos ett visst däggdjur. Detta däggdjur kan ha en vit eller svart päls. Genen som kodar för färgen vit anses vara en allel, också för den andra karakteristiken.

Konsekvenser i variationen i genpooler

Varje population har en genpool som kännetecknar den, vissa är rika på olika gener, medan andra har dålig variation i alla sina gener.

Befolkningar som har riklig variation i sina genpooler kan ge positiva variationer som möjliggör en ökning av deras frekvens i befolkningen.

Det är nödvändigt att komma ihåg att variationen i en population är ett oundgängligt tillstånd så att mekanismerna som ger upphov till utvecklingen kan agera - kalla det naturligt urval eller genetisk drift.

Å andra sidan kan minskade genpooler få allvarliga konsekvenser för befolkningens öde - i de allvarligaste fallen främjar det utrotning. I vissa kornpopulationer, till exempel, är den genetiska variationen extremt dålig och därför sägs de vara i fara för utrotning.

Genpoolen inom genetik och evolutionär biologi

Ur populationsgenetikens synvinkel definieras mikroutvecklingen som "förändringen i allelfrekvenser i en population".

I populationsstudier fokuserar genetiker ofta på uppsättningen av gener i en population vid en given tidpunkt. Genpoolen betraktas som behållaren från vilken avkomman får sina gener.

Gener har en fysisk plats, känd som loci, och detta kan bestå av två eller flera alleler i genpoolen. På varje plats kan en individ vara homozygot eller heterozygot. I det första fallet är de två allelerna identiska, medan en heterozygot har två olika alleler.

Genpool i prickiga malar

Det typiska exemplet inom evolutionär biologi är det med den fläckiga mallen. I denna lepidopteran finns det två alleler som bestämmer kroppens färg. En av dem bestämmer ljusfärgen och den andra den mörka färgen.

När tiden går kan båda allelernas frekvenser förändras i populationen. Mänsklig handling har haft en framträdande effekt på utvecklingen av färg hos mullar.

I okontaminerade områden kommer allelen som bestämmer ljusfärgen att öka i frekvens, eftersom det ger en fitnessfördel för den person som besitter den. Det kan till exempel fungera som kamouflage i den ljusa barken av träd i området.

Däremot mörkar förorenade områden ofta barken av träd. I dessa regioner ökar den relativa frekvensen för allelen för den mörka färgen.

I båda fallen observerar vi förändringar i allelernas relativa frekvenser. Denna variation i genpoolen är vad vi känner till som mikroutveckling.

Ursprunget till den mänskliga genpoolen

Pääbo (2015) ger oss en titt på vår mångsidiga genpool. Ursprunget för hur moderna människor uppstod har alltid varit av särskilt intresse för paleontologer och evolutionära biologer. Därefter gör vi en sammanfattning av författarens arbete:

Kommer alla våra genpooler från Afrika?

Den mest kända teorin är människans ursprung i Afrika och efterföljande spridning över hela världen. Således förflyttade våra förfäder konkurrerande resten av hominiderna som bebod planeten utan att utbyta gener med dem.

Däremot hävdar en annan synvinkel att genutbyte fanns mellan hominidpopulationer och bildade en slags ”regional kontinuitet”.

Båda teorierna formulerar olika ursprung för hur all variation i vår genpool har sitt ursprung, oavsett om all variation vi hittade kom från Afrika eller har djupare rötter och ursprung.

Nuvarande bevis

De bevis som finns i genomet av neandertalmannen (Homo neanderthalensis) tillåter oss att dra slutsatsen att ingen av de åsikter som tas upp är helt korrekt. Faktum är att vår genpool är mer komplex än vi förväntat oss.

Även om det är sant att den mänskliga genpoolen har sitt ursprung i Afrika, har ungefär 1 till 3% av genomet sitt ursprung utanför Afrika söder om Sahara och visar härkomst från Neardental man.

Cirka 5% av vår genpool tycks komma från en grupp belägen i Oceanien: Denisovans, en avlägsen släkting till neandertalarna, vars sekvens kommer från ett ben som finns i södra Sibirien.

Nuvarande bevis stöder åtminstone tre gen "rörelser": en från Neandertals till förfäder till asiater, en annan från Neandertals till Denisovan-mannen, och ett slutligt flöde från Denisovans till en okänd grupp hominider som delade sig från avstamning för ungefär en miljon år sedan.

referenser

1. Campbell, NA (2001). Biologi: begrepp och relationer. Pearson Education.
2. Dawkins, R. (2010). Evolution: The Greatest Show on Earth. Grupo Planeta Spanien.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Evolutionsanalys. Prentice Hall.
4. Monge-Nájera, J. (2002). Allmän biologi. EUNED.
5. Pääbo, S. (2015). Den mänskliga genpoolens olika ursprung. Nature Reviews Genetics, 16 (6), 313-314.