Doğal Seçilim ve Uyum
Doğal seçilim, genotiplerin uyum (fitness) — yani bir sonraki nesle bıraktıkları yavruların göreceli katkısı — açısından farklılık göstermesi sonucunda alel frekanslarında meydana gelen sistematik değişimdir. Genetik sürüklenmenin aksine, seçilim tutarlı bir yönde hareket ederek daha yüksek üreme başarısıyla ilişkili alellerin frekansını artırırken, bu başarıyı düşürenlerin frekansını azaltmaktadır.
Tanım
Doğal seçilim, genotipler arasındaki uyumda (fitness) tutarlı farklılıkların neden olduğu, nesiller boyunca alel veya genotip frekanslarındaki değişimdir; burada uyum, bir genotipin taşıyıcılarının bir sonraki neslin gen havuzuna göreceli katkısı olarak tanımlanmaktadır.
Kapsam
Bu madde, uyumu (fitness) ve seçilim katsayısını tanımlamakta, başlıca seçilim modlarını (yönlü, dengeleyici, dengeleyici seçilim) ayırt etmekte ve seçilim izlerinin genomlarda nasıl tespit edildiğini özetlemektedir. Popülasyon genetiği içinde kavramsal ve metodolojik bir konu olup, klinik rehberlikten ziyade referans materyali olarak sunulmaktadır.
Temel sorular
- Uyumdaki farklılıklar nesiller boyunca alel frekanslarını nasıl değiştirmektedir?
- Başlıca seçilim modları nelerdir ve etkileri açısından nasıl farklılık göstermektedirler?
- Geçmiş ve devam eden seçilimin genomik izleri nasıl tespit edilebilmektedir?
Anahtar kavramlar
- Uyum (Fitness)
- Seçilim katsayısı
- Yönlü seçilim
- Dengeleyici seçilim
- Dengeleyici seçilim (heterozigot avantajı dahil)
- Seçilimsel süpürme
- Seçilimin genomik izleri
Temel kuramlar
- Evrimsel bir güç olarak seçilim
- Gelecek nesillere orantısız bir şekilde katkıda bulunan genotiplerin alel frekansları artmaktadır; bu yönlü değişimin gücü seçilim katsayısı ile yakalanmakta ve modern sentezin popülasyon-genetik modellerinde resmileştirilmiştir.
Mekanizmalar
Genotipler hayatta kalma veya üreme açısından farklılık gösterdiğinde, taşıdıkları aleller bir sonraki nesle eşit olmayan oranlarda aktarılmakta ve bu nedenle frekansları sistematik olarak değişmektedir; bu değişimin nesil başına gücü seçilim katsayısı ile özetlenmektedir. Yönlü seçilim, tercih edilen bir aleli fiksasyona doğru sürüklerken, dengeleyici seçilim orta düzeyde bir optimumu korumakta ve dengeleyici seçilim — örneğin heterozigot avantajı — popülasyonda birden fazla aleli tutmaktadır. Tercih edilen bir alelin güçlü, yakın zamandaki bir süpürmesi, çevredeki varyasyonda, örneğin uzamış haplotip homozigotluğu gibi tespit edilebilir izler bırakmaktadır; genom taramaları, seçilim altındaki lokusları belirlemek için bu izleri kullanmaktadır.
Klinik önem
Tıbbi açıdan önemli birçok alel seçilim yoluyla korunmuş veya yayılmıştır — klasik örnek, endemik sıtma bölgelerinde bazı hemoglobin ve diğer varyantlar için heterozigot avantajıdır — ve seçilime yönelik genom taramaları, belirli alellerin belirli popülasyonlarda neden yaygın olduğunu açıklamaya yardımcı olmaktadır. Bu, varyasyonu şekillendiren evrimsel süreçleri tanımlamakta olup, bireysel tanı veya tedavi kararları için bir temel oluşturmamaktadır.
Epidemiyoloji
Enfeksiyon hastalığı baskısının yönlendirdiği dengeleyici seçilim, belirli bölgelerde bazı hastalıkla ilişkili alellerin yüksek frekansının bir açıklamasıdır ve genom çapında yapılan taramalar, insan popülasyonlarında yakın zamandaki pozitif seçilimin izlerini taşıyan birçok lokusu tanımlamıştır.
Tarihçe
Darwin'in farklı üreme başarısı fikri, 1920'ler ve 1930'lardaki modern sentez sırasında Fisher, Haldane ve Wright tarafından nicel, gen düzeyinde bir forma dönüştürülmüş ve seçilim katsayılarının alel frekanslarını nasıl değiştirdiğini modellemişlerdir. Genom çapında verilerle birlikte, dikkat seçilimin moleküler izlerini tespit etmeye yönelmiş ve Voight ve arkadaşlarının yakın zamandaki pozitif seçilim haritası gibi çalışmalar, bu izlerin günümüzde ampirik olarak nasıl belirlendiğini göstermektedir.
Tartışmalar
- İnsan genomunda pozitif seçilim ne kadar yaygındır?
- Genom taramaları, yakın zamanda seçilmiş olarak işaretledikleri lokus sayısı ve süpürmelerin darboğazlar gibi demografik etkilerden ne kadar güvenle ayırt edilebildiği konusunda farklılık göstermektedir, bu nedenle yakın zamandaki pozitif seçilimin genel kapsamı tartışılmaya devam etmektedir.
Öne çıkan isimler
- Charles Darwin
- Ronald A. Fisher
- J. B. S. Haldane
- Sewall Wright
- Jonathan Pritchard
İlgili konular
Temel eserler
- wright-1931
- voight-2006
Sıkça sorulan sorular
- Popülasyon genetiğinde uyum (fitness) ne anlama gelmektedir?
- Uyum (fitness), bir genotipin hayatta kalma ve üremedeki farklılıkları yansıtarak bir sonraki neslin gen havuzuna yaptığı göreceli katkıdır; daha yüksek uyuma sahip genotipler alellerini daha sık aktarmaktadır.
- Doğal seçilim genetik sürüklenmeden nasıl farklıdır?
- Seçilim, alel frekanslarını uyum farklılıklarına göre sistematik ve yönlü olarak değiştirirken, sürüklenme popülasyonların sonlu olması nedeniyle onları rastgele değiştirmektedir. Her ikisi de alel frekansları üzerinde etki etmekle birlikte, yalnızca seçilim tutarlı bir şekilde yönlüdür.