Tanja populaciona novo

POPULACIONA GENETIKA

dr Tanja Adnađević

IBISS

Populaciona genetika

• genetička struktura populacije

Populaciona genetika

• genetička struktura populacije

grupa jedinki iste vrste koje su reproduktivno povezane

Populaciona genetika

• genetička struktura populacije

grupa jedinki iste vrste koje su reproduktivno povezane

• aleli• genotipovi

Determiniše potencijal za evolutivne promene i adaptacije

Opisivanje genetičke strukture• frekvenca genotipova

• frekvenca alela rr = beli

Rr = pink

RR = crveni

200 beli

500 pink

300 crveni

• frekvenca genotipova• frekvenca alela

200/1000 = 0.2 rr500/1000 = 0.5 Rr300/1000 = 0.3 RR

ukupno = 1000 cvetova

frekvenca genotipova:

Opisivanje genetičke strukture

200 rr

500 Rr

300 RR

• frekvenca genotipova• frekvenca alela

900/2000 = 0.45 r1100/2000 = 0.55 R

ukupno = 2000 alela

frekvencaalela:

= 400 r

= 500 r= 500 R

= 600 R

Opisivanje genetičke strukture

Populaciona genetikaŠta je populaciona genetika?

Opisivanje

Zašto je bitna genetička varijabilnost?

- frekvenca genotipova- frekvenca alela

Kako se menja genetička struktura?

Promene u frekvenci alela F na Lap lokusu kroz 20 generacija

Genetička varijabilnost u prostoru i vremenu

Zašto je bitna genetička varijabilnost?Potencijal promena genetičke strukture

• adaptacije na promene spoljašnje sredine - konzervacija•divergencija populacija - biodiverzitet

Genetička varijabilnost u prostoru i vremenu

Zašto je bitna genetička varijabilnost?

varijabilnost

nema varijabilnosti

IZUMIRANJE!!

Promena životne sredine

opstanak

Zašto je bitna genetička varijabilnost?

varijabilnost

nema varijabilnosti

sever

jug

sever

jug

Zašto je bitna genetička varijabilnost?

varijabilnost

nema varijabilnosti

divergencija

NEMA DIVERGENCIJE!!!

sever

jug

sever

jug

promene u alelskim frekvencama i/ili frekvencama genotipova kroz vreme

Kako se genetička struktura menja?

promene u alelskim frekvencama i/ili frekvencama genotipova kroz vreme

Kako se genetička struktura menja?

• mutacije• migracije• prirodna selekcija• genetički drift• neslučajno ukrštanje

Idealna populacija?!?

• mutacije• migracije• prirodna selekcija• genetički drift• neslučajno ukrštanje

Hardi-Vajnbergov zakon

Hardi-Vajnbergov princip i ravnotežaako je poznata učestalost alela moguće je odrediti učestalost genotipova

Single crossPopulation level

Hardi-Vajnbergova princip i ravnoteža

učestalosti alela i genotipova se održavaju kroz generacije

AA Aa aap2 2pq q2

HW neravnoteža

Kako se genetička struktura menja?

• mutacije• migracije• prirodna selekcija• genetički drift• neslučajno ukrštanje

spontane promene na DNK•stvaranje novih alela

•izvor genetičke varijabilnosti

Kako se genetička struktura menja?• mutacije• migracije• prirodna selekcija• genetički drift• neslučajno ukrštanje

kretanje jedinki izmedju populacija

•izvor novih alela •protok gena

Kako se genetička struktura menja?

• mutacije• migracije• prirodna selekcija• genetički drift• neslučajno ukrštanje

neki genotipovi ostavljaju više potomaka• razlike u

preživljavanju i reprodukcijirazlike u

fitnesu

• dolazi do adaptacija

Natural selection

Resistance to antibacterial soapGeneration 1: 1.00 not resistant

0.00 resistant

Natural selection

Generation 1: 1.00 not resistant 0.00 resistant

Resistance to antibacterial soap

Natural selection

Resistance to antibacterial soap

mutation!

Generation 1: 1.00 not resistant 0.00 resistant

Generation 2: 0.96 not resistant 0.04 resistant

Natural selection

Resistance to antibacterial soapGeneration 1: 1.00 not resistant

0.00 resistant

Generation 2: 0.96 not resistant 0.04 resistant

Generation 3: 0.76 not resistant 0.24 resistant

Natural selection

Resistance to antibacterial soapGeneration 1: 1.00 not resistant

0.00 resistant

Generation 2: 0.96 not resistant 0.04 resistant

Generation 3: 0.76 not resistant 0.24 resistant

Generation 4: 0.12 not resistant 0.88 resistant

Selekcija alela za srpastu anemiju

aa – abnormalni ß hemoglobin srpaste anemije

nizakfitnes

intermed.fitnes

visokfitnes

Selekcija favorizuje heterozigote (Aa).Oba alela se održavaju u populaciji (a na niskom nivou).

Aa – oba ß hemoglobina rezistencija na malariju

AA – normalni ß hemoglobin podložan malariji

Kako se genetička struktura menja?• mutacije• migracije• prirodna selekcija• genetički drift• neslučajno ukrštanje

slučajne genetičke promene

•greška uzorkovanja•nereprezentativan

uzorak•mala populacija

Genetički drift – efekat osnivača

Ostrvo

Genetički drift – efekat uskog grla

Genetički drift

8 RR8 rr

Pre:

Posle :2 RR6 rr

0.50 R0.50 r

0.25 R0.75 r

unutar populacija između populacija

porast genetičke varijabilnosti

mutacijemigracije

neki tipovi prirodne selekcije

mutacijegenetčki drift

neki tipovi prirodne selekcije

smanjenje genetičke

varijabilnosti

genetički driftneki tipovi prirodne

selekcije

migracijeneki tipovi prirodne

selekcije

Kako se genetička struktura menja?

• mutacije• migracije• prirodna selekcija• genetički drift• neslučajno ukrštanje

uzrokuju promene u alelskim frekvencama

Kako se genetička struktura menja?

• mutacije• migracije• prirodna selekcija• genetički drift• neslučajno ukrštanje

uzrokuje promene u frekvencama genotipova

Kako se genetička struktura menja?• mutacije• migracije• prirodna selekcija• genetički drift• neslučajno ukrštanje

ukrštanjem se kombinuju aleli u genotipove

neslučajno ukrštanje

neslučajne kombinacije

alela

Odstupanje od 2nd HW