Gendrift: Funkció, feladat és betegségek

A Gendrift az allél frekvenciájának változása az a-n belül gén népesség medencéje. Ebben az összefüggésben, gén a sodródást általában véletlenszerű esemény okozza, például természeti katasztrófa, kontinentális lemezek eltolódása vagy vulkánok kitörése. Így, gén a sodródás evolúciós tényezőt jelent.

Mi a gendrift?

A Gendrift fontos tényező az új genetikai adaptációk kialakulásában és a környezetbe történő átvitelében. Bizonyos értelemben a génsodródás ellentétes a természetes szelekcióval. A természetes szelekció ugyanis nem véletlenszerűen történik. Ehelyett a populáció génjeiben bekövetkező változások a populáció egyes tagjainak reproduktív és túlélési sikerétől függenek. Kifejezik a környezethez való alkalmazkodóképességüket. Másrészt a génsodródásnak nincsenek ilyen okai, hanem kizárólag véletlenül következik be, tehát sztochasztikus. Alapvetően a géneltolódás az új fajok megjelenésének fontos kritériuma. Különösen kis méretű populációkban az allél frekvenciájának véletlenszerű változásai, amelyek a génsodródáskor bekövetkeznek, erősen befolyásolják az egyének evolúcióját. Ha egy kis populációt elzárnak a népesség egészétől, akkor ennek a populációnak csak egy szelete lesz a génekből. A jelen lévő allél frekvencia azonban döntő fontosságú a szubpopuláció evolúciós fejlődéséhez. A génsodródáson belül van egy speciális forma is: a szűk keresztmetszet. Ennek eredményeként a populáció nagysága jelentősen csökken egy véletlenszerű esemény miatt. Ennek következtében a populációban jelenlévő genetikai variabilitás csökken. A véletlenszerű esemény után az allél frekvenciák az esetek többségében jelentősen eltérnek az eredeti populációétól. A csonka populáció alacsonyabb genetikai sokfélesége ezután megnehezíti a környezettel való alkalmazkodást, és túlélési nehézségeket okozhat a szervezetek számára. A géneltolódás azonban nagyobb populációkban is előfordulhat, amelyek kis alcsoportokra oszlanak. A feltétel itt van, hogy a gének véletlenszerűen változnak, és ezek a változások átkerülnek az utódokra.

Funkció és feladat

Az ember számára a génsodródás jelentősége elsősorban az emberiség evolúciós fejlődéstörténetében rejlik. A Gendrift fontos tényező az új genetikai adaptációk kialakulásában és a környezetbe történő átvitelében. A szelekcióhoz, a genetikai variációhoz és az izoláláshoz hasonlóan a génsodródás is az egyik úgynevezett evolúciós tényező. Így nagy szerepet játszik a populációk megjelenésében és evolúciójában. A Gendrift egy valószínűségi hatás. Azok a gének, amelyek nemzedékről nemzedékre öröklődnek, nem jelentenek pontos másolatot. Ehelyett az öröklődő géneket véletlenszerűen választják ki. Ez a hatás annál inkább észrevehető, minél kisebb a populáció mérete, mert a kisebb populációknál nagyobb az allél frekvenciák ingadozása, mint a nagyobb populációknál. A génsodródás a természetes szelekcióval egyidejűleg hat. Mindkét tényező megváltoztatja a populáció génkészletét. Változások történnek az allélfrekvenciák összetételében és gyakoriságában. Ennek eredményeként az egyének és ezáltal a populáció fenotípusos jellemzői megváltoznak. Itt kell megjegyeznünk, hogy a géneltolódás függetlenül attól, hogy az eredmények pozitív vagy negatív hatással vannak-e az utódok túlélésére és alkalmazkodóképességére. A génsodródást véletlenszerű események váltják ki, és így a genetikai alkalmazkodástól függetlenül történik. Másrészt a természetes szelekció erősíti azokat a fenotípusos tulajdonságokat, amelyek növelik a genetikai tulajdonságokat alkalmasság egyedek és így végül a populációk száma. A sok taggal rendelkező populációkban a természetes szelekció általában nagyobb hatást gyakorol az allél frekvenciák változására. Más a helyzet a számszerűen kis populációkban, ahol az esetek túlnyomó többségében a géneltolódásnak erősebb hatása van.

Betegségek és rendellenességek

A gendrift jelentős hatással lehet az emberi populációkra, és egyes esetekben a populációk kihalásához vezetett az evolúciós történelem során. Amikor egy populáció nagy számban csökken, ami az emberi evolúció során gyakran előfordult, a géneltolódás egyes esetekben drasztikus változásokat okoz allél frekvencia. Ezek a változások a természetes szelekciótól függetlenül következnek be. Ennek során a már megszerzett előnyös környezeti adaptációk elveszhetnek. Ezt a fent leírt szűk keresztmetszetnek nevezzük. Az ebből adódó hátrányokat részben relativizálja az úgynevezett tisztítás. Az alapító hatás nagy szerepet játszik például a nomád populációkban. Ha kis számú egyed új populációt hoz létre azáltal, hogy elszakad a kezdeti népességtől, ez részben ellentmondást okoz a természetes szelekcióval. Ez különösen igaz, ha az újonnan alapított populáció tagjaira ritka génfrekvencia jellemző. A géneltolódás alapító hatása miatt az örökletes betegségek felhalmozódhatnak az emberi populációkban. Ha a specifikus gének gyakorisága a leszármazott generációkban megváltozik, néha egy allél teljesen elveszik egy populáción belül. Másrészt ez is az egyetlen allél lehet. Összességében ez csökkenti a genetikai variabilitást és a génállomány kisebb lesz, ami végül negatív hatással van a túlélésre.