Back to chapter

32.1:

Wat is Populatiegenetica?

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
What is Population Genetics?

Languages

Share

– [Instructeur] Populatiegenetica betreft de studie van variaties in allel- en genfrequentie in populaties. Het is deze variatie die evolutie mogelijk maakt. De genetische samenstelling van een populatie wordt gekarakteriseerd door de beschrijving van de genenpoel van de populatie, alle allelen op elke locus van de populatie. Als er twee of meer allelen op één focus zijn, kunnen exemplaren homozygoot zijn, met twee dezelfde allelen, of heterozygoot, met twee verschillende allelen op een locus. Bijvoorbeeld, in een populatie eekhoorns, zijn er twee allelen, R en B, op een locus die codeert voor de kleur van de vacht. Eekhoorns die homozygoot zijn voor het R-allel hebben een rode vacht. Eekhoorns die homozygoot zijn voor B hebben een vaalbruine vacht. En heterogene exemplaren hebben een roodbruine vacht. Als er in totaal 100 exemplaren in een populatie zijn waarvan 40 rode, 30 bruine en 30 roodbruine eekhoorns, is de frequentie van het R-allel 0,55 of 55 %, en het B-allel is 0,45 of 45 %. De verandering in deze frequenties kan over een periode gemeten worden om te bepalen of een populatie aan het evolueren is.

32.1:

Wat is Populatiegenetica?

Een populatie is samengesteld uit leden van dezelfde soort die gelijktijdig in hetzelfde gebied leven en met elkaar omgaan. Wanneer individuen in een populatie zich voortplanten, geven ze hun genen door aan hun nakomelingen. Veel van deze genen zijn polymorf, wat betekent dat ze in meerdere varianten voorkomen. Dergelijke variaties van een gen worden allelen genoemd. De collectieve set van alle allelen binnen een populatie staat bekend als de genenpool.

Hoewel sommige allelen van een bepaald gen vaak worden waargenomen, kunnen andere varianten met een veel lagere frequentie worden aangetroffen. Genenpools zijn niet statisch. De frequentie en het voorkomen van allelen in een genenpool kan in de loop van de tijd veranderen. Allelfrequenties veranderen bijvoorbeeld als gevolg van willekeurige mutaties, natuurlijke selectie, migratie en toeval.

Populatiegenetica bestudeert genetische variatie binnen en tussen populaties, en veranderingen in allelfrequenties tussen generaties. Populatiegenetici gebruiken wiskundige modellen om allelfrequenties te onderzoeken en te voorspellen in populaties.

Comparatieve populatiegenetica en de implicaties ervan

De genenpools van natuurlijke populaties kunnen aanzienlijk variëren. Een doel van populatiegenetica is het bepalen van genetische variatie tussen verschillende populaties van dezelfde soort. Het bestuderen van dergelijke variaties heeft gevolgen voor de gezondheid, de domesticatie, het beheer en het behoud van soorten. Toenemende verstedelijking versnippert bijvoorbeeld geleidelijk natuurlijke landschappen en leidt tot verlies van leefgebied, deling en isolatie van natuurlijke populaties. Het vergelijken van de genetische samenstelling van verschillende populaties kan inzicht geven in de genenstroom en is belangrijk voor het in stand houden van populaties in het wild. Inzicht in de genenpool van bedreigde soorten is cruciaal voor het behoud van de biodiversiteit in het mondiale ecosysteem.

Menselijke gezondheid en populatiegenetica

Populatiegenetica kan ook worden gebruikt om de genetische variatie binnen en tussen menselijke populaties te onderzoeken. Verschillen in allelfrequenties liggen ten grondslag aan bepaalde erfelijke ziekten, zoals de ziekte van Tay-Sachs bij de Ashkenazi-joodse bevolking of bèta-thalassemie bij de mediterrane bevolking.

Populatiegenetica wordt ook gebruikt om de genetische basis van andere menselijke kenmerken te begrijpen. Populatiegenetica wordt bijvoorbeeld gebruikt om te bestuderen hoe natuurlijke selectie de aangeboren immuniteit, lichaamslengte en levensduur heeft beïnvloed.

Suggested Reading

Li, You, Steven J. B. Cooper, Melanie L. Lancaster, Jasmin G. Packer, and Susan M. Carthew. “Comparative Population Genetic Structure of the Endangered Southern Brown Bandicoot, Isoodon obesulus, in Fragmented Landscapes of Southern Australia.” PLOS ONE 11, no. 4 (April 20, 2016): e0152850. [Source]

Lu, Yi-Fan, David B. Goldstein, Misha Angrist, and Gianpiero Cavalleri. “Personalized Medicine and Human Genetic Diversity.” Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine 4, no. 9 (September 2014). [Source]

Cao, Antonio, and Renzo Galanello. “Beta-Thalassemia.” Genetics in Medicine 12, no. 2 (February 2010): 61–76. [Source]

Quintana-Murci, Lluis, and Andrew G. Clark. “Population Genetic Tools to Dissect Innate Immunity in Humans.” Nature Reviews. Immunology 13, no. 4 (April 2013): 280–93. [Source]