CE ESTE FONDUL DE GENE? - BIOLOGIE - 2025

Grupul de gene este un termen folosit în genetica populației pentru a descrie setul de alele purtate de toți indivizii care fac parte din populație. Este, de asemenea, numit pool de gene sau "pool de gene".

De asemenea, fiecare genă specifică are propriul său grup de gene, format din fiecare alelă a acelei gene. Într-o populație, fiecare individ este considerat unic din punct de vedere al machiajului său genetic.

Sursa: De Smihael, de la Wikimedia Commons

Înțelegerea conceptului de grup de gene este esențială pentru biologia evolutivă, deoarece termenul este încorporat în definiția evoluției. Astfel, o populație este în echilibru atunci când grupul de gene nu variază; În schimb, spunem că populația evoluează dacă există o schimbare în grupul de gene de la o generație la alta.

Putem lua o alelă și determina frecvența acesteia - frecvența genei - și o putem exprima și în procente ca reprezentare a abundenței alelei în cauză, comparativ cu restul alelelor pe care le găsim în populație.

Definiție

Grupul de gene este definit ca întregul set de gene dintr-o populație. În biologie, definiția populației se referă la o grupare de indivizi din aceeași specie care împărtășesc un spațiu fizic și pot reproduce potențial.

Termenul a fost folosit pentru prima dată în 1920 de geneticianul de origine rusă Aleksandr Sergeevici. Astfel, faimosul și influentul biolog evoluționist Theodosius Dobzhansky, a adus termenul în Statele Unite și l-a tradus ca „bazin de gene”.

Fiecare genă poate veni sub diferite forme sau variante și fiecare este considerată o alelă.

De exemplu, să luăm ca exemplu ipotetic o genă care codifică blana unui anumit mamifer. Acest mamifer poate avea o blană albă sau neagră. Gena care codifică culoarea albă este considerată o alelă, de asemenea, pentru cealaltă caracteristică.

Consecințe în variația grupurilor de gene

Fiecare populație are un grup de gene care îl caracterizează, unele sunt bogate în gene diferite, în timp ce altele au o variație slabă în toate genele lor.

Populațiile care au o variație abundentă în bazinele lor de gene pot prezenta variații favorabile care permit o creștere a frecvenței lor în populație.

Este necesar să ne amintim că variația într-o populație este o condiție indispensabilă pentru ca mecanismele care dau naștere evoluției să poată acționa - numiți selecție naturală sau derivă genetică.

Pe de altă parte, grupurile de gene reduse pot avea consecințe grave asupra soartei populației - în cazurile cele mai grave favorizează dispariția. În anumite populații de feline, de exemplu, variația genetică este extrem de slabă și, prin urmare, se spune că sunt în pericol de dispariție.

Fondul de gene în genetică și biologie evolutivă

Din punct de vedere al geneticii populației, microevoluția este definită drept „schimbarea frecvențelor alelelor într-o populație”.

În studiile populației, geneticienii se concentrează adesea pe setul de gene dintr-o populație la un moment dat. Bazinul de gene este considerat receptacul din care urmașii își obțin genele.

Genele au o locație fizică, cunoscută sub denumirea de loci, iar aceasta poate fi formată din două sau mai multe alele din bazinul genic. În fiecare locație, un individ poate fi homozigot sau heterozigot. În primul caz, cele două alele sunt identice, în timp ce un heterozigot are două alele diferite.

Gene Pool în Moths Spotted

Exemplul tipic în biologia evolutivă este cel al moliei pâlpâite. În acest lepidopteran există două alele care determină culoarea corpului. Unul dintre ei determină culoarea lumină, iar celălalt culoarea închisă.

Pe măsură ce trece timpul, frecvențele ambelor alele se pot schimba în populație. Acțiunea umană a avut un efect proeminent asupra evoluției culorii la molii.

În zonele necontaminate, alela care determină culoarea lumină va crește în frecvență, deoarece oferă un avantaj de fitness individului care o posedă. De exemplu, poate acționa ca camuflaj în scoarța ușoară a copacilor din zonă.

În schimb, zonele poluate întunecă adesea coaja copacilor. În aceste regiuni, frecvența relativă a alelei pentru culoarea închisă va crește.

În ambele cazuri, observăm schimbări în frecvențele relative ale alelelor. Această variație în grupul de gene este ceea ce cunoaștem sub denumirea de microevoluție.

Originea grupului de gene uman

Pääbo (2015) ne oferă o privire asupra bazei de gene variate a speciei noastre. Originea modului în care au apărut oamenii moderni a fost întotdeauna de interes special pentru paleontologi și biologi evolutivi. În continuare vom face un rezumat al lucrării autorului:

Tot bazinul nostru de gene provine din Africa?

Cea mai cunoscută teorie este originea omului în Africa și dispersia ulterioară în întreaga lume. Astfel, strămoșii noștri au deplasat în mod competitiv restul hominidelor care locuiau pe planetă, fără să facă schimb de gene cu ele.

În schimb, un alt punct de vedere susține că schimbul de gene a existat între populațiile de hominizi, formând un fel de „continuitate regională”.

Ambele teorii formulează origini diferite despre cum a luat naștere toată variația în bazinul nostru de gene, indiferent dacă toate variațiile pe care le-am găsit provin din Africa sau au rădăcini și origini mai profunde.

Dovezi actuale

Dovezile găsite în genomul omului neanderthal (Homo neanderthalensis) ne permit să concluzionăm că niciuna dintre opiniile ridicate nu este complet corectă. De fapt, piscina noastră de gene este mai complexă decât ne-am fi așteptat.

Deși este adevărat că bazinul genic uman are originea în Africa, aproximativ 1 până la 3% din genom provine în afara Africii sub-sahariene și prezintă strămoși de la omul Neardental.

Aproximativ 5% din bazinul nostru genic pare să provină dintr-un grup situat în Oceania: Denisovans, o rudă îndepărtată a neanderthalilor, a căror secvență provine dintr-un os găsit în sudul Siberiei.

Dovezile actuale susțin cel puțin trei „mișcări” ale genelor: una de la neandertali la strămoșul asiaticilor, alta de la neandertali la Denisovani și un flux final de la Denisovans către un grup necunoscut de hominizi care s-au despărțit de linie acum aproximativ un milion de ani.

Referințe

1. Campbell, NA (2001). Biologie: concepte și relații. Pearson Education.
2. Dawkins, R. (2010). Evoluție: Cel mai mare spectacol de pe Pământ. Grupo Planeta Spania.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Analiza evolutivă. Sala Prentice.
4. Monge-Nájera, J. (2002). Biologie generală. EUNED.
5. Pääbo, S. (2015). Originile diverse ale bazinului de gene uman. Nature Reviews Genetics, 16 (6), 313-314.