Genetică

Surse ale variabilitatii

Pentru o populatie exista trei surse de variabilitate si anume: mutatia, recombinarea si imigrarea de gene.

Recombinarea intre gene, prin ea insasi, nu genereaza variabilitate decat daca exista variabilitate alelica care sa permita segregarea; altfel nu exista nimic de recombinat.

In mod similar migratia nu poate furniza variabilitate daca intreaga specie este homozigota pentru o alela.

In consecinta, sursa primara si esentiala a variabilitatii ramane mutatia.

Mutatiile reprezinta sursa primara a variabilitatii dar procesul mutational in sine nu genereaza schimbari semnificative in populatie, intr-o generatie.

Rata schimbarii frecventei genelor ca urmare a mutatiilor este foarte mica pentru ca rata de aparitie a mutatiilor spontane e foarte mica.

Rata mutatiilor punctiforme la diferite organisme.

Rata mutationala este definita ca probabilitatea ca o copie a unei alele sa se modifice intr-o alta alela, intr-o generatie.

Deci cresterea frecventei unei alele mutante va fi produsul dintre rata mutatiei si frecventa alelei ce nu a suferit mutatie.

Sa presupunem ca intr-o populatie complet homozigota, AA, apare mutanta a cu o rata de 1/100000/ gameti nou formati.

In urmatoarea generatie, frecventa alelei a va fi de numai 1.0 x 1/100,000 = 0.00001, iar frecventa lui A va fi de 0.99999

Dupa inca o generatie, frecventa lui a va creste cu 0.99999 x 1/100,000 = 0.000009 la o noua frecventa de 0.000019, in timp ce frecventa alelei originale va fi redusa la 0.999981.

Este evident ca rata de crestere a frecventei noii alele este foarte mica si creste foarte incet in fiecare generatie.

Rata mutatiilor este atat de mica incat mutatiile singure nu pot determina modificari genetice rapide a populatiilor si speciilor.

Daca pt este frecventa allelei A in generatia t, daca qt=1-pt este frecventa allelei a in generatia t, si daca nu exista alte cauze care sa modifice frecventa genelor (selectia naturala de ex.), atunci schimbarea frecventei allelice intr-o generatie este:

?p = pt - pt-1 = (pt-1- ?pt-1) - pt-1 = - ? pt-1,

unde pt-1 este frecventa in generatia precedenta iar ? este rata mutatiei

Aceasta ne spune ca frecventa lui A descreste (si frecventa lui a creste) proportional cu rata mutatiei (? ) si cu proportia p a tuturor genelor care pot suferi mutatii (din A in a).

Deci ?p devine tot mai mica pe masura ce p descreste pentru ca vor fi tot mai putine alele A care sa sufere mutatie in a.

Putem aproxima ca dupa n generatii de mutatii,

pn = p0e-n?,

unde e este baza logaritmilor naturali