Aliran Gen dan Migrasi

Aliran gen adalah perpindahan alel dari satu populasi ke populasi lain melalui pergerakan dan reproduksi individu yang bermigrasi. Dengan memperkenalkan alel dari luar, aliran gen cenderung membuat populasi yang terhubung secara genetik lebih mirip satu sama lain dan melawan diferensiasi yang dihasilkan oleh hanyutan genetik dan seleksi lokal.

Definition

Aliran gen (atau migrasi) adalah pergerakan alel antar populasi yang terjadi ketika individu atau gametnya berpindah dari satu populasi ke populasi lain dan bereproduksi, mengubah frekuensi alel populasi penerima menuju frekuensi alel populasi sumber.

Scope

Entri ini mencakup bagaimana migrasi memindahkan alel antar populasi, efek homogenisasi aliran gen pada frekuensi alel, perannya sebagai penyeimbang hanyutan genetik dan seleksi, serta cara ringkasan diferensiasi populasi. Ini adalah topik konseptual dan metodologis dalam genetika populasi, bukan panduan klinis.

Core questions

• Bagaimana pergerakan individu mengubah frekuensi alel dalam populasi yang terhubung?
• Bagaimana aliran gen melawan diferensiasi yang disebabkan oleh hanyutan genetik dan seleksi lokal?
• Bagaimana tingkat diferensiasi antar populasi diukur?

Key concepts

• Migrasi individu
• Perpindahan alel antar populasi
• Homogenisasi frekuensi alel
• Keseimbangan migrasi-hanyutan genetik
• Isolasi berdasarkan jarak
• Diferensiasi populasi (FST)
• Percampuran

Key theories

Keseimbangan migrasi-hanyutan genetik dan isolasi berdasarkan jarak

Sewall Wright menjelaskan bagaimana aliran gen menghomogenkan populasi sementara hanyutan genetik mendiferensiasikannya, dan menunjukkan bahwa penyebaran terbatas menghasilkan pola isolasi berdasarkan jarak di mana populasi yang berdekatan secara genetik lebih mirip daripada populasi yang jauh.

Mechanisms

Ketika migran bergerak ke populasi penerima dan bereproduksi, mereka menyumbangkan alel mereka ke kumpulan gen populasi tersebut, menggeser frekuensi alelnya menuju frekuensi alel populasi sumber. Bahkan migrasi yang sederhana dan berulang merupakan kekuatan homogenisasi yang kuat: ia menentang diferensiasi yang akan dihasilkan oleh hanyutan genetik dan seleksi yang bervariasi secara lokal, sehingga struktur genetik yang diamati di antara populasi mencerminkan keseimbangan antara aliran gen dan kekuatan penganekaragaman ini. Diferensiasi yang dihasilkan umumnya diringkas oleh indeks fiksasi FST, yang mengukur bagaimana varians frekuensi alel terbagi di antara populasi relatif terhadap total.

Clinical relevance

Migrasi historis dan percampuran telah membentuk bagaimana alel penyakit didistribusikan di seluruh populasi manusia dan mendasari nenek moyang campuran dari banyak individu, yang relevan untuk memilih referensi populasi yang sesuai saat menafsirkan variasi genetik. Ini menjelaskan bagaimana variasi didistribusikan dan bukan merupakan dasar untuk keputusan diagnostik atau pengobatan individu.

Epidemiology

Pola migrasi dan percampuran manusia telah menyebarkan beberapa alel di berbagai wilayah dan menghasilkan populasi dengan nenek moyang campuran, sehingga frekuensi alel sering bervariasi sepanjang gradien geografis daripada dalam kelompok yang dibatasi secara tajam.

History

Sewall Wright memperkenalkan migrasi sebagai salah satu kekuatan evolusi utama pada tahun 1930-an dan, dalam karyanya tentang isolasi berdasarkan jarak tahun 1943, memformalkan bagaimana penyebaran terbatas menyusun populasi secara geografis. Indeks fiksasi yang ia kembangkan menjadi cara standar untuk mengukur diferensiasi, dan tinjauan modern telah menyempurnakan definisi, estimasi, dan interpretasinya.

Debates

Bagaimana indeks fiksasi FST harus didefinisikan dan diinterpretasikan?

FST memiliki beberapa definisi dan estimator terkait, dan interpretasinya bergantung pada asumsi tentang sejarah populasi; para komentator menekankan bahwa satu indeks dapat menggabungkan proses demografi yang berbeda.

Key figures

• Sewall Wright
• Brian Charlesworth
• Bruce Weir
• Kent Holsinger

Seminal works

• wright-1943
• holsinger-weir-2009

Frequently asked questions

Apa efek aliran gen terhadap perbedaan antar populasi?

Ini cenderung menguranginya: dengan memindahkan alel dari satu populasi ke populasi lain, aliran gen membuat populasi yang terhubung secara genetik lebih mirip dan melawan divergensi yang disebabkan oleh hanyutan genetik dan seleksi lokal.

Apa yang diukur oleh indeks fiksasi FST?

Ini meringkas bagaimana variasi genetik terbagi di antara populasi relatif terhadap total, mengindeks tingkat diferensiasi di antara mereka; nilai rendah menunjukkan populasi yang secara genetik mirip dan nilai tinggi menunjukkan diferensiasi yang kuat.