İçeriğe atla

Genetik otostop

Genetik otostop (İng: genetic hitchhiking), bir alelin, olumlu olarak seçilen bir gene bağlanmış olması yüzünden beraberce kalıtıldığı ve böylece alel frekansının ya da görülme sıklığının artığı bir süreçtir.[1] Genlerin bir kromozom üzerindeki birbirine olan yakınlıkları, genlerin, yakınlardaki avantajlı bir gen tarafından maruz kaldığı seçici bir süpürme ile birlikte sürüklenmelerine imkân tanıyabilir. Daha genel olarak, genetik otostop, zararlı mutasyonlara karşı arka planda etki eden seçilim de dahil olmak üzere, birbirine bağlı genler üzerinde etki eden herhangi bir seçilim nedeniyle bir alel frekansında meydana gelen değişikliğe işaret edebilir.

Yaralı veya zararlı herhangi bir etkisi olmayan nötral bir alelin gen havuzunda sabitleşip sabitleşmeyeceği ise şansa ve olasılıklara bağlıdır. Rastlantıya bağlı bu sürecin geleneksel görünümü, genetik sürüklenmede örnekleme hatasının hakim olduğu ve ağır bastığıdır. Fakat bunun yerine, alelin iyi bir genetik arka plana bağlı olup olmaması da genetik otostopa hakim olup etki edebilir veya ağır basabilir. Bu bağlantı bütünlüğü, genetik taslak olarak da bilinir.[2]

Mutasyon oluşturucu alel üstünlüğü

Varsayımsal olarak, çevresindeki bölgede mutasyon oranını artıran mutasyon oluşturucu bir alel farz edelim.

--M------A--

Bu kromozom üzerindeki M geni, çevresinde mutasyon oranını artıran mutasyon oluşturucu bir alel olsun. A ise, halihazırda popülasyonda sabitleşmiş bir alel olsun. Mutasyon oranının artışına bağlı olarak, A aleli, mutasyona uğrayarak yeni ve avantajlı bir A* aleline dönüşür.

--M------A*--

Bu kromozomun olduğu birey, bu türün diğer bireylerinden daha çok bir seçilim avantajına sahip olacaktır ve böylece, A* aleli, normal doğal seçilim süreçleriyle popülasyon içinde daha çok yayılacaktır. A* aleline olan yakınlığı nedeniyle M alelin sıklık frekansı da artacaktır. Bu otostop şekli, M alelinin, mutasyon sonucu oluşan yararlı alele çok yakın olduğunda çalışır. Daha uzak bir mesafe, M* alelini A alelinden ayırıp, M alelini, sebep olduğu herhangi bir zararlı mutasyonla baş başa bırakarak rekombinasyon şansını artıracaktır. Bu nedenle, faydalı mutasyonlarla otostopun, rekombinasyonların bağlantıyı bozmadığı eşeysiz üreme ile çoğalan türlerde mutasyon oranının gelişimini etkilemesi, daha olasıdır.

Ayrıca bakınız

Kitaplar

  • Maynard Smith, J. and Haigh, J. 1974. The hitch-hiking effect of a favourable gene. Genetical Research 23, 23-35.

Kaynakça

  1. ^ Barton, N H (29 Kasım 2000). "Genetic hitchhiking". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 355 (1403). ss. 1553-1562. doi:10.1098/rstb.2000.0716. PMC 1692896 $2. PMID 11127900. 
  2. ^ Gillespie, John H. (2001). "Is the population size of a species relevant to its evolution?". Evolution. 55 (11). ss. 2161-2169. PMID 11794777. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Genetik</span> biyolojinin organizmalardaki kalıtım ve çeşitliliği inceleyen bir dalı

Genetik ya da kalıtım bilimi, biyolojinin organizmalardaki kalıtım ve genetik varyasyonu inceleyen bir dalıdır. Türkçeye Almancadan geçen genetik sözcüğü 1831 yılında Yunanca γενετικός - genetikos ("genitif") sözcüğünden türetildi. Bu sözcüğün kökeni ise γένεσις - genesis ("köken") sözcüğüne dayanmaktadır.

Modern evrimsel sentez, Darwin'in Evrim Kuramı ile Mendel'in kalıtım kuramını modern moleküler biyoloji ve matematiksel popülasyon genetiği ışığında birleştiren modern evrim kuramının adıdır.

<span class="mw-page-title-main">Gen</span> içinde bulunduğu hücre veya organizmaya özel bir etkisi olan, kuşaktan kuşağa ve hücreden hücreye geçen kalıtımsal öge.

Gen, bir kalıtım birimidir. Bir DNA'nın belirli bir kısmını oluşturan nükleotid dizisidir. Popüler ve gayriresmî kullanımda gen sözcüğü, "ebeveynden çocuklarına geçen belirli bir karakteristiği taşıyan biyolojik birim" anlamında kullanılır. Kromozomun kesitleri olan genler birbirinden çok farklı işlevlerde ve büyüklüklerde (uzunluklarda) olabilirler. Genlerin büyüklükleri ve işlevleri her zaman doğru orantılı değildir.

Mutasyon ya da değişinim, bir canlının genomu içindeki DNA ya da RNA diziliminde meydana gelen kalıcı değişmelerdir. Mutasyona sahip bir organizma ise mutant olarak adlandırılır.

<span class="mw-page-title-main">Popülasyon genetiği</span> popülasyonların genetik farklılıklarıyla ilgilenen genetiğin alt alanı, evrimsel biyolojinin bir parçası

Popülasyon genetiği, popülasyonlardaki fertlerin benzerlik ve farklılıklarının kaynaklarını, bunun yanında popülasyonlardaki alel frekansının dağılımlarını ve değişimlerini araştıran bir genetik altdalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Krosover</span> Hücresel süreç

Crosover veya krossing over ya da parça değişimi mayoz bölünmenin profaz I evresinde görülen, çift halde bulunan kromozomların yaptığı parça değişimine verilen addır. Bunun sonucunda genetik rekombinasyon meydana gelir. Yani farklı kromozomlarda bulunan genlerin alelleri birbiriyle yer değiştirir.

Rastgele genetik sürüklenme, alel sürüklenmesi veya Wright etkisi olarak da bilinen genetik sürüklenme, bir popülasyondaki mevcut bir gen varyantının (alel) frekansında rastgele şansa bağlı olarak meydana gelen değişimdir.

Evrim bağlamında bir türün bazı özellikleri veya alelleri seçilime (seleksiyona) uğrayabilir. Seçilim olunca, avantajlı veya "adaptif" özellikli bireyler, diğer bireylerine kıyasla bir üreme avantajına sahip olurlar, yani diğer bireylere kıyasla bir sonraki nesle daha çok sayıda döl verirler. Bu özelliklerin genetik bir temeli olunca, seçilim olması bu özelliklerin yaygınlığını artırır, çünkü döller (yavrular) bu özellikleri ebeveynlerinden kalıt (miras) alırlar. Seçilim sürekli ve etkili olursa, adaptif özellikler topluluk veya tür için evrensel hale gelir, bu durumda o türün evrimleşmiş olduğu söylenir.

Genetik bağlantı, belli genetik konumların (lokusların) veya gen alellerin beraberce kalıt olmaları durumdur. Aynı kromozom üzerindeki genetik lokuslar birbirine fiziksel olarak bağlıdırlar, bu yüzden mayoz bölünmede alellerin ayrışması sırasında, bunlar beraber kalma eğiliminde oldukları için bağlantılı oldukları söylenir. Farklı kromozomlardaki gen alelleri bağlantılı değillerdir, mayoz sırasında kromozomların bağımsız tertiplenmelerinden dolayı.

Evrimsel faktör veya evrim faktörü, biyolojide bir popülasyonun gen havuzunu ve sahip olduğu gen varyasyonlarının tümünü etkileyen ve değiştiren tüm faktörlere ve evrimsel süreçlere denir.

Gen akışı veya gen göçü, popülasyon genetiğinde, gen alellerin bir popülasyondan diğerine aktarılmasıdır.

Seçilim değeri, kimi Türkçe kaynaklarda "uyum başarısı" ya da "uyum gücü" olarak da geçmektedir, evrim kuramında önde gelen merkezi bir fikirdir. Hem genotipe göre, hem de fenotipe göre tanımlanabilir. Her iki durumda da, hayatta kalma ve üreme kabiliyetini açıklar ve belirgin genotip veya fenotipteki ortalama bir bireyin, bir sonraki neslin gen havuzuna yaptığı katkının ortalamasına eşittir. Eğer belirli bir geni etkileyen aleller arasında farklılıklar mevcutsa, o zaman alellerin frekansları da nesiller boyunca değişim gösterecektir; daha yüksek seçilim değerine sahip olan aleller, daha yaygın hale gelirler. İşte bu sürece, doğal seçilim denir.

Hill-Robertson etkisi, popülasyon genetiğinde, ilk kez 1996 yılında Bill Hill ve Alan Robertson tarafından tanımlanmış olan bir olgu olup genetik rekombinasyonların evrimsel avantajlarını açıklar.

Seçici süpürme, yakın bir geçmişte, yararlı ve güçlü bir doğal seçilim sonucu oluşmuş bir DNA mutasyonun yakınlarında yer alan nükleotitler içindeki varyasyonların azaltılması veya ortadan kaldırılmasıdır.

<span class="mw-page-title-main">Genetik varyasyon</span> Genetikte popülasyonlar arasında ortaya çıkabilen, tür içerisinde veya gen alellerinde gözlemlenen farklılıklar

Genetik varyasyon, genetikte popülasyon içinde ya da popülasyonlar arasında ortaya çıkabilen, tür içerisinde veya gen alellerinde gözlemlenen farklılıklardır. Genetik varyasyon, doğal seçilim için "hammadde" sağladığından önem taşır. Genetik varyasyon, bir genin dizilimlerinde meydana gelen değişimler olan mutasyon sebebiyle meydana gelirler. Poliploidi veya poliploitlik kromozomlarda oluşan mutasyona bir örnek olarak verilebilir. Poliploidi, bir hücrenin ya da organizmanın, her bir kromozomununun ikiden fazla kopyasına sahip olması durumudur. Organizmalar çoğunlukla diploit olmakla birlikte, hücre bölünmesinin olması gerektiği gibi gerçekleşmemesi sonucu, poliploit hücre ve organizmalar ortaya çıkabilir.

Bu liste, evrim ve evrimsel biyoloji konularına dair maddeleri içerir.

Mikro evrim, tek bir canlı türü ve bu türün popülasyonları içinde çeşitli seleksiyonlar sonucu oluşan tüm küçük değişimler ve evrimleşme olayları. Bu anlamda mikro evrim, bir popülasyonun gen sıklığında küçük ölçekte oluşan değişimlerin evrimidir.

Eşeyli üremenin evrimi, şu an güncel olan birkaç farklı bilimsel hipotez tarafından açıklanmaktadır. Eşeyli yolla üreyen tüm organizmalar tek hücreli ökaryot bir türden türemiş olup tek bir ortak atadan gelmektedir. Birçok protist, çok hücreli bitkiler, hayvanlar ve mantarlar gibi eşeyli üreme yoluyla çoğalırlar. Bdelloidea veya herhangi bir döllenme meydana gelmeden meyve oluşturabilme özelliğine sahip bazı partenokarp bitkiler gibi, ikinci derecede bu özelliği kaybetmiş olan bazı türler de bulunmaktadır. Eşeyli üremenin evrimi birbirleriyle ilişkili ama birbirlerinden farklı olan iki değişik konuyu ele alır. Bunlardan birincisi eşeyli üremenin kökeni, diğeri ise eşeyli üremenin korunarak devamlılığın sağlanmasıdır. Ancak eşeyli üremenin kökenine dair hipotezlerin deneysel olarak test edilmeleri zor olduğundan, güncel araştırmalar daha ziyade eşeyli üremenin nasıl korunduğu ve sürdürüldüğüne odaklanmıştır.

Moleküler evrim, nesiller boyu aktarılacak şekilde, DNA, RNA ve protein gibi hücresel moleküllerin diziliminin değiştirilmesi işlemidir ya da bununla ilgilenen bilim dalıdır. Moleküler evrimin alanı, bu değişimlerdeki kalıpları açıklamak için evrimsel biyoloji ve popülasyon genetiği ilkelerini kullanır. Moleküler evrim başlıca, nükleotid değişimlerinin oranları ve etkilerini, nötr evrimi, doğal seçilimi, yeni genlerin kökenlerini, karmaşık özelliklerin genetik yapısını, türleşmenin genetik temelini, gelişim evrimini ve evrimin genomik ve fenotipik değişikliklere neden olan etkilerini inceler.

Negatif veya arındırıcı seçilim, zararlı alelleri ortadan kaldıran seçilim türüdür. Rastgele ortaya çıkan mutasyonların sebep olduğu zararlı genetik polimorfizmlerin temizlenmesi yoluyla sabitleyici seçilimle sonuçlanabilir