شارش ژن و مهاجرت
شارش ژن عبارت است از انتقال آللها از یک جمعیت به جمعیت دیگر از طریق حرکت و تولید مثل افراد مهاجر. شارش ژن با وارد کردن آللها از خارج، تمایل دارد جمعیتهای مرتبط را از نظر ژنتیکی بیشتر به یکدیگر شبیه کند و با تمایز ایجاد شده توسط رانش ژنتیکی و انتخاب محلی مقابله میکند.
Definition
شارش ژن (یا مهاجرت) حرکت آللها بین جمعیتها است که زمانی رخ میدهد که افراد یا گامتهای آنها از یک جمعیت به جمعیت دیگر حرکت کرده و تولید مثل کنند و فراوانی آللهای جمعیت دریافتکننده را به سمت فراوانی آللهای جمعیت منبع تغییر دهند.
Scope
این مدخل به چگونگی انتقال آللها بین جمعیتها از طریق مهاجرت، اثر همگنکننده شارش ژن بر فراوانی آللها، نقش آن به عنوان یک عامل متعادلکننده در برابر رانش ژنتیکی و انتخاب، و نحوه خلاصهسازی تمایز جمعیت میپردازد. این یک موضوع مفهومی و روششناختی در ژنتیک جمعیت است، نه یک راهنمای بالینی.
Core questions
- چگونه حرکت افراد، فراوانی آللها را در جمعیتهای مرتبط تغییر میدهد؟
- شارش ژن چگونه با تمایز ناشی از رانش ژنتیکی و انتخاب محلی مقابله میکند؟
- درجه تمایز بین جمعیتها چگونه اندازهگیری میشود؟
Key concepts
- مهاجرت افراد
- انتقال آلل بین جمعیتها
- همگنسازی فراوانی آللها
- تعادل مهاجرت-رانش
- انزوا بر اساس فاصله
- تمایز جمعیت (FST)
- آمیختگی
Key theories
- تعادل مهاجرت-رانش و انزوا بر اساس فاصله
- سِوال رایت توضیح داد که چگونه شارش ژن جمعیتها را همگن میکند در حالی که رانش ژنتیکی آنها را متمایز میسازد، و نشان داد که پراکندگی محدود الگوی انزوا بر اساس فاصله را ایجاد میکند که در آن جمعیتهای نزدیک از نظر ژنتیکی بیشتر شبیه به یکدیگر هستند تا جمعیتهای دور.
Mechanisms
هنگامی که مهاجران وارد یک جمعیت دریافتکننده میشوند و تولید مثل میکنند، آللهای خود را به خزانه ژنی آن جمعیت اضافه میکنند و فراوانی آللهای آن را به سمت فراوانی آللهای جمعیت منبع تغییر میدهند. حتی مهاجرتهای اندک و مکرر نیز یک نیروی همگنکننده قوی است: این پدیده با تمایزی که در غیر این صورت توسط رانش ژنتیکی و انتخاب متغیر محلی ایجاد میشود، مقابله میکند، بنابراین ساختار ژنتیکی مشاهده شده در میان جمعیتها تعادلی بین شارش ژن و این نیروهای تنوعبخش را منعکس میکند. تمایز حاصل معمولاً با شاخص تثبیت FST خلاصه میشود که میزان تقسیمبندی واریانس فراوانی آللها را در میان جمعیتها نسبت به کل، کمیسازی میکند.
Clinical relevance
مهاجرت و آمیختگی تاریخی، نحوه توزیع آللهای بیماری در جمعیتهای انسانی را شکل داده و زیربنای اجداد آمیخته بسیاری از افراد است که در انتخاب مراجع جمعیتی مناسب هنگام تفسیر تنوع ژنتیکی مرتبط است. این موضوع نحوه توزیع تنوع را توصیف میکند و مبنایی برای تصمیمگیریهای تشخیصی یا درمانی فردی نیست.
Epidemiology
الگوهای مهاجرت و آمیختگی انسانی برخی آللها را در مناطق مختلف گسترش داده و جمعیتهایی با اجداد مختلط ایجاد کرده است، بنابراین فراوانی آللها اغلب در امتداد گرادیانهای جغرافیایی تغییر میکند تا در گروههای با مرزهای مشخص.
History
سِوال رایت در دهه ۱۹۳۰ مهاجرت را به عنوان یکی از نیروهای اصلی تکاملی معرفی کرد و در کار خود در سال ۱۹۴۳ با عنوان «انزوا بر اساس فاصله»، چگونگی ساختاردهی جغرافیایی جمعیتها توسط پراکندگی محدود را رسمی کرد. شاخص تثبیتی که او توسعه داد، به روش استاندارد اندازهگیری تمایز تبدیل شد و بررسیهای مدرن تعریف، تخمین و تفسیر آن را اصلاح کردهاند.
Debates
- شاخص تثبیت FST چگونه باید تعریف و تفسیر شود؟
- FST چندین تعریف و برآوردگر مرتبط دارد، و تفسیر آن به مفروضات مربوط به تاریخچه جمعیت بستگی دارد؛ مفسران تأکید میکنند که یک شاخص واحد میتواند فرآیندهای جمعیتی مختلف را با هم ترکیب کند.
Key figures
- Sewall Wright
- Brian Charlesworth
- Bruce Weir
- Kent Holsinger
Related topics
Seminal works
- wright-1943
- holsinger-weir-2009
Frequently asked questions
- شارش ژن چه تأثیری بر تفاوتهای بین جمعیتها دارد؟
- این پدیده تمایل به کاهش آنها دارد: با انتقال آللها از یک جمعیت به جمعیت دیگر، شارش ژن جمعیتهای مرتبط را از نظر ژنتیکی بیشتر شبیه به هم میکند و با واگرایی ناشی از رانش ژنتیکی و انتخاب محلی مقابله میکند.
- شاخص تثبیت FST چه چیزی را اندازهگیری میکند؟
- این شاخص نحوه تقسیمبندی تنوع ژنتیکی در میان جمعیتها نسبت به کل را خلاصه میکند و درجه تمایز بین آنها را نشان میدهد؛ مقادیر پایین نشاندهنده جمعیتهایی است که از نظر ژنتیکی شبیه به هم هستند و مقادیر بالا نشاندهنده تمایز قوی است.