Gen Akışı ve Göç
Gen akışı, göç eden bireylerin hareketi ve üremesi yoluyla alellerin bir popülasyondan diğerine aktarılmasıdır. Dışarıdan alellerin sokulmasıyla gen akışı, bağlantılı popülasyonları genetik olarak birbirine daha benzer hale getirme eğilimindedir ve sürüklenme (drift) ile yerel seçilimin neden olduğu farklılaşmayı engellemektedir.
Tanım
Gen akışı (veya göç), bireylerin veya gametlerinin bir popülasyondan diğerine hareket edip üremesiyle popülasyonlar arasında alellerin hareketidir ve alıcı popülasyonun alel frekanslarını kaynak popülasyonunkilere doğru değiştirmektedir.
Kapsam
Bu madde, göçün alelleri popülasyonlar arasında nasıl hareket ettirdiğini, gen akışının alel frekansları üzerindeki homojenleştirici etkisini, sürüklenme ve seçilime karşı bir dengeleyici olarak rolünü ve popülasyon farklılaşmasının nasıl özetlendiğini kapsamaktadır. Bu, popülasyon genetiği içinde kavramsal ve metodolojik bir konudur; klinik bir rehberlik niteliği taşımamaktadır.
Temel sorular
- Bireylerin hareketi, bağlantılı popülasyonlardaki alel frekanslarını nasıl değiştirmektedir?
- Gen akışı, sürüklenme ve yerel seçilimin neden olduğu farklılaşmayı nasıl engellemektedir?
- Popülasyonlar arasındaki farklılaşma derecesi nasıl ölçülmektedir?
Anahtar kavramlar
- Bireylerin göçü
- Popülasyonlar arası alel aktarımı
- Alel frekanslarının homojenleşmesi
- Göç-sürüklenme dengesi
- Mesafeye göre izolasyon
- Popülasyon farklılaşması (FST)
- Karışım (Admixture)
Temel kuramlar
- Göç-sürüklenme dengesi ve mesafeye göre izolasyon
- Sewall Wright, gen akışının popülasyonları nasıl homojenleştirdiğini, sürüklenmenin ise onları nasıl farklılaştırdığını tanımlamış ve sınırlı dağılımın, yakın popülasyonların uzak olanlardan genetik olarak daha benzer olduğu bir mesafeye göre izolasyon (isolation-by-distance) modeli ürettiğini göstermiştir.
Mekanizmalar
Göçmenler alıcı bir popülasyona girip ürediklerinde, alellerini o popülasyonun gen havuzuna katmakta ve alel frekanslarını kaynak popülasyonunkilere doğru kaydırmaktadırlar. Mütevazı, tekrarlayan göç bile güçlü bir homojenleştirici güçtür: sürüklenme ve yerel olarak değişen seçilimin aksi takdirde oluşturacağı farklılaşmaya karşı koymaktadır; bu nedenle popülasyonlar arasında gözlemlenen genetik yapı, gen akışı ile bu çeşitlendirici güçler arasındaki bir dengeyi yansıtmaktadır. Ortaya çıkan farklılaşma genellikle fiksasyon indeksi FST ile özetlenmektedir; bu indeks, alel frekansı varyansının popülasyonlar arasında toplam varyansa göre nasıl bölündüğünü nicel olarak ifade etmektedir.
Klinik önem
Tarihsel göç ve karışım (admixture), hastalık alellerinin insan popülasyonları arasında nasıl dağıldığını şekillendirmiş ve birçok bireyin karışık soyunun temelini oluşturmuştur; bu durum, genetik varyasyonu yorumlarken uygun popülasyon referanslarını seçmek açısından önem taşımaktadır. Bu, varyasyonun nasıl dağıldığını tanımlamaktadır ve bireysel tanı veya tedavi kararları için bir temel oluşturmamaktadır.
Epidemiyoloji
İnsan göçü ve karışım (admixture) modelleri, bazı alelleri bölgeler arasında yaymış ve karışık soylara sahip popülasyonlar oluşturmuştur; bu nedenle alel frekansları genellikle keskin sınırlarla ayrılmış gruplar halinde değil, coğrafi gradyanlar boyunca değişmektedir.
Tarihçe
Sewall Wright, 1930'larda göçü başlıca evrimsel güçlerden biri olarak tanıtmış ve 1943 tarihli 'mesafeye göre izolasyon' (isolation-by-distance) çalışmasında, sınırlı dağılımın popülasyonları coğrafi olarak nasıl yapılandırdığını formüle etmiştir. Geliştirdiği fiksasyon indeksi, farklılaşmayı ölçmek için standart bir yöntem haline gelmiş ve modern derlemeler, tanımını, tahminini ve yorumunu iyileştirmiştir.
Tartışmalar
- Fiksasyon indeksi FST nasıl tanımlanmalı ve yorumlanmalıdır?
- FST'nin birbiriyle ilişkili çeşitli tanımları ve tahmin edicileri bulunmaktadır ve yorumu, popülasyon geçmişi hakkındaki varsayımlara bağlıdır; yorumcular, tek bir indeksin farklı demografik süreçleri karıştırabileceğini (conflate) vurgulamaktadırlar.
Öne çıkan isimler
- Sewall Wright
- Brian Charlesworth
- Bruce Weir
- Kent Holsinger
İlgili konular
Temel eserler
- wright-1943
- holsinger-weir-2009
Sıkça sorulan sorular
- Gen akışının popülasyonlar arasındaki farklılıklar üzerinde ne gibi bir etkisi vardır?
- Bunları azaltma eğilimindedir: alelleri bir popülasyondan diğerine aktararak, gen akışı bağlantılı popülasyonları genetik olarak daha benzer hale getirmekte ve sürüklenme ile yerel seçilimin neden olduğu farklılaşmayı engellemektedir.
- Fiksasyon indeksi FST neyi ölçmektedir?
- Genetik varyasyonun popülasyonlar arasında toplam varyansa göre nasıl bölündüğünü özetlemekte ve aralarındaki farklılaşma derecesini indekslemektedir; düşük değerler genetik olarak benzer popülasyonları, yüksek değerler ise güçlü farklılaşmayı göstermektedir.