WAT IS DE GENENPOOL? - BIOLOGIE - 2024

De genenpool is een term die in populatiegenetica wordt gebruikt om de set allelen te beschrijven die worden gedragen door alle individuen die deel uitmaken van de populatie. Het wordt ook wel een genenpool of "genenpool" genoemd.

Op dezelfde manier heeft elk specifiek gen zijn eigen genenpool, bestaande uit elk van de allelen van dat gen. In een populatie wordt elk individu als uniek beschouwd vanuit het oogpunt van hun genetische samenstelling.

Bron: door Smihael, van Wikimedia Commons

Het begrip genenpool begrijpen is de sleutel tot evolutionaire biologie, aangezien de term is ingebed in de definitie van evolutie. Een populatie is dus in evenwicht als de genenpool niet varieert; We zeggen daarentegen dat de populatie evolueert als de genenpool van generatie op generatie verandert.

We kunnen een allel nemen en de frequentie ervan bepalen - de genfrequentie - en we kunnen het ook in procenten uitdrukken als een weergave van de overvloed van het allel in kwestie, vergeleken met de rest van de allelen die we in de populatie vinden.

Definitie

De genenpool wordt gedefinieerd als de volledige set genen in een populatie. In de biologie verwijst de definitie van populatie naar een groep individuen van dezelfde soort die een fysieke ruimte delen en zich mogelijk kunnen voortplanten.

De term werd voor het eerst gebruikt in 1920 door de in Rusland geboren geneticus Aleksandr Sergeevich. Zo bracht de beroemde en invloedrijke evolutiebioloog Theodosius Dobzhansky de term naar de Verenigde Staten en vertaalde deze als "genenpool".

Elk gen kan in verschillende vormen of varianten voorkomen en elk wordt als een allel beschouwd.

Laten we bijvoorbeeld als hypothetisch voorbeeld een gen nemen dat codeert voor de vacht van een bepaald zoogdier. Dit zoogdier kan een witte of zwarte vacht hebben. Het gen dat codeert voor de kleur wit wordt beschouwd als een allel, ook voor het andere kenmerk.

Gevolgen in de variatie van genenpools

Elke populatie heeft een genenpool die haar kenmerkt, sommige zijn rijk aan verschillende genen, terwijl andere een slechte variatie hebben in al hun genen.

Populaties met een overvloedige variatie in hun genenpools kunnen gunstige variaties vertonen die een toename van hun frequentie in de populatie mogelijk maken.

Het is noodzakelijk om te onthouden dat de variatie in een populatie een onmisbare voorwaarde is, zodat de mechanismen die de evolutie teweegbrengen kunnen werken - noem het natuurlijke selectie of genetische drift.

Aan de andere kant kunnen verminderde genenpools ernstige gevolgen hebben voor het lot van de bevolking - in de meest ernstige gevallen bevordert het uitsterven. In bepaalde populaties katachtigen is de genetische variatie bijvoorbeeld buitengewoon slecht en daarom wordt gezegd dat ze met uitsterven worden bedreigd.

De genenpool in genetica en evolutionaire biologie

Vanuit het oogpunt van populatiegenetica wordt micro-evolutie gedefinieerd als de "verandering in allelfrequenties in een populatie".

In populatiestudies richten genetici zich vaak op de set genen in een populatie op een bepaald moment. De genenpool wordt beschouwd als het vat waaruit de nakomelingen hun genen verkrijgen.

Genen hebben een fysieke locatie, bekend als loci, en deze kan bestaan ​​uit twee of meer allelen in de genenpool. Op elke locatie kan een individu homozygoot of heterozygoot zijn. In het eerste geval zijn de twee allelen identiek, terwijl een heterozygoot twee verschillende allelen heeft.

Gene Pool in Spotted Moths

Het typische voorbeeld in de evolutiebiologie is dat van de gespikkelde mot. Bij deze lepidoptera zijn er twee allelen die de kleur van het lichaam bepalen. Een ervan bepaalt de lichte kleur en de ander de donkere kleur.

Naarmate de tijd verstrijkt, kunnen de frequenties van beide allelen in de populatie veranderen. Het menselijk handelen heeft een duidelijk effect gehad op de kleurevolutie bij motten.

In niet-besmette gebieden zal het allel dat de lichtkleur bepaalt in frequentie toenemen, omdat het een fitnessvoordeel geeft aan de persoon die het bezit. Het kan bijvoorbeeld dienen als camouflage in de lichte bast van bomen in het gebied.

Vervuilde gebieden daarentegen maken de bast van bomen vaak donkerder. In deze regio's zal de relatieve frequentie van het allel voor de donkere kleur toenemen.

In beide gevallen zien we verandering in de relatieve frequenties van de allelen. Deze variatie in de genenpool is wat we kennen als micro-evolutie.

De oorsprong van de menselijke genenpool

Pääbo (2015) geeft ons een kijkje in de gevarieerde genenpool van onze soort. De oorsprong van het ontstaan ​​van de moderne mens is altijd van bijzonder belang geweest voor paleontologen en evolutiebiologen. Vervolgens maken we een samenvatting van het werk van de auteur:

Komt al onze genenpool uit Afrika?

De bekendste theorie is de oorsprong van de mens in Afrika en de daaropvolgende verspreiding over de hele wereld. Onze voorouders hebben dus op competitieve wijze de rest van de mensachtigen op de planeet verdrongen, zonder genen met hen uit te wisselen.

Een ander standpunt stelt daarentegen dat genuitwisseling bestond tussen mensachtige populaties, waardoor een soort "regionale continuïteit" werd gevormd.

Beide theorieën formuleren een verschillende oorsprong van hoe alle variatie in onze genenpool is ontstaan, of alle variatie die we vonden nu uit Afrika kwam of diepere wortels en oorsprong heeft.

Huidig ​​bewijs

Het bewijs gevonden in het genoom van de Neanderthaler (Homo neanderthalensis) stelt ons in staat te concluderen dat geen van de genoemde opvattingen volledig correct is. In feite is onze genenpool complexer dan we hadden verwacht.

Hoewel het waar is dat de menselijke genenpool afkomstig is uit Afrika, is ongeveer 1 tot 3% van het genoom afkomstig van buiten Afrika bezuiden de Sahara, en vertoont het afstamming van de Neardentale mens.

Ongeveer 5% van onze genenpool lijkt afkomstig te zijn van een groep in Oceanië: Denisovans, een verre verwant van de Neanderthalers, wiens sequentie afkomstig is van een bot dat in het zuiden van Siberië is gevonden.

Huidig ​​bewijs ondersteunt ten minste drie genen "bewegingen": een van de Neanderthalers naar de voorvader van Aziaten, een andere van de Neanderthalers naar de denisovamens, en een laatste stroom van denisovamens naar een onbekende groep mensachtigen die zich afsplitsten van de afstamming ongeveer een miljoen jaar geleden.

Referenties

1. Campbell, NA (2001). Biologie: concepten en relaties. Pearson Education.
2. Dawkins, R. (2010). Evolution: The Greatest Show on Earth. Grupo Planeta Spanje.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Evolutionaire analyse. Prentice Hall.
4. Monge-Nájera, J. (2002). Algemene biologie. EUNED.
5. Pääbo, S. (2015). De diverse oorsprong van de menselijke genenpool. Nature Reviews Genetics, 16 (6), 313-314.