İçeriğe atla

Hill-Robertson etkisi

Hill-Robertson etkisi, popülasyon genetiğinde, ilk kez 1996 yılında Bill Hill ve Alan Robertson tarafından tanımlanmış olan bir olgu olup[1] genetik rekombinasyonların evrimsel avantajlarını açıklar.

Tanımlama

Doğal seçilime maruz kalan sonlu sayıda bir popülasyonda rastlantısal olarak bağlantı dengesizliği ortaya çıkacaktır. Bu durum, genetik sürüklenme veya mutasyonlara bağlı olarak oluşur ve evrim sürecini yavaşlatma eğilimine girerler.[2] Bu en kolay bir şekilde, mutasyon sonucu oluşan dengesizlikler durumu göz önüne alındığında görülebilir.

Şöyle ki, genomlarında sadece a ve b gibi, iki genin olduğu bir bireyler popülasyonu varsayalım. Eğer belli bir bireyde mevcut olan bir a geninin avantajlı bir mutantı (A) ortaya çıkarsa, bu kişinin genleri, zaman içinde doğal seçilim yoluyla popülasyon içinde daha yaygın hale gelecektir. Ancak, avantajlı A gen mutasyonu gen havuzunda sabitleşmeden önce, b geninin başka bir avantajlı mutasyonu (B) ortaya çıkarsa ve bu, A genine sahip olmayan bir bireyde görülürse, bu durumda B genini taşıyan bireyler ile A genini taşıyan bireyler arasında bir rekabet oluşacaktır. Eğer rekombinasyonlar mevcutsa, o zaman (AB genotipinin) A ve B genlerini taşıyan bireyler de sonunda ortaya çıkacaktır. Her iki taşıyıcıda olumsuz epistatik (baskılama) etkilerin olmaması şartıyla, AB genotipinin bireyleri, aB veya Ab genotipine sahip bireylerden daha çok seçilim avantajına sahip olacak ve dolayısıyla AB genotipi gen havuzunda sabitleşecektir. Ancak, eğer rekombinasyonlar yoksa, AB bireyleri sadece, (B) mutasyonu bir ab bireyinde oluştuğunda oluşabilirler. Bunun gerçekleşme şansı, yeni mutasyonun frekans sıklığına ve popülasyonun büyüklüğüne bağlıdır, ancak genel olarak, A sabitleşmediği sürece veya hemen hemen sabitleştiği anda bu pek mümkün değildir. Dolayısıyla, A mutasyonun ortaya çıkışı ile popülasyonda AB genotipinin sabitleşmesi arasındaki zamanın rekombinasyonlar olmadığında daha uzun süreceği beklenmelidir. Bu nedenle, rekombinasyonlar, evrimin daha hızlı ilerlemesini sağlarlar.[2]

Joseph Felsenstein (1974),[3] bu etkinin Ronald Fisher (1930)[4] ve Hermann Joseph Muller (1932)[5] tarafından önerilen Fisher-Muller modeli ile matematiksel olarak aynı olduğunu, sözlü tartışmaların önemli ölçüde farklı olmasına rağmen göstermiştir.

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ Hill, W. G., and A. Robertson, 1966 The effect of linkage on limits to artificial selection. Genetical Research. 8: 269–294.
  2. ^ a b Hartl, D. L. & Clark, A. G. (2007). Principles of Population genetics, 4th ed. Sinauer Associates, Inc. Publishers, Sunderland, Massachusetts, USA.
  3. ^ Felsenstein, J. 1974 The Evolutionary Advantage of Recombination 14 Ekim 2008 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.. Genetics 78: 737-756.
  4. ^ Fisher, R.A. 1930 The Genetical Theory of Natural Selection 5 Kasım 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.. Clarendon Press, Oxford.
  5. ^ Muller, H.J. 1932 Some Genetic Aspects of Sex. American Naturalist 66: 118-138.

İlgili Araştırma Makaleleri

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.

Evrim, popülasyondaki gen ve özellik dağılımının nesiller içerisinde seçilim baskısıyla değişmesidir. Bazen dünyanın evrimi, evrenin evrimi ya da kimyasal evrim gibi kavramlardan ayırmak amacıyla organik evrim ya da biyolojik evrim olarak da adlandırılır. Evrim, modern biyolojinin temel taşıdır. Bu teoriye göre hayvanlar, bitkiler ve Dünya'daki diğer tüm canlıların kökeni kendilerinden önce yaşamış türlere dayanır ve ayırt edilebilir farklılıklar, başarılı nesillerde meydana gelmiş genetik değişikliklerin bir sonucudur.

<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.

<span class="mw-page-title-main">Doğal seçilim</span> fenotipteki farklılıklar nedeniyle bireylerin farklı şekilde hayatta kalması ve üremesi; evrimin temel mekanizması

Doğal seçilim, canlıların fenotiplerindeki farklılıklardan ötürü hayatta kalma şansının ve üreme başarısının değişkenlik göstermesidir. Evrimin esas mekanizmalarından biri olup, bir popülasyonun nesiller boyunca karakteristik olan kalıtsal özelliklerindeki değişimdir. Charles Darwin, kendi görüşüne göre kasıtlı olarak gerçekleştirilen yapay seçilime karşılık kendiliğinden gerçekleşen "doğal seçilim" terimini popülerleştirmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Gen havuzu</span> Bir organizmanın yaşam döngüsü boyunca sahip olduğu genetik çeşitliliği temsil eden tüm genlerin toplamıdır

Gen havuzu, bir popülasyondaki tüm bireylerin taşıdığı genlerin toplamı için kullanılan terimdir.

<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.

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.

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.

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.

Genetik otostop, bir alelin, olumlu olarak seçilen bir gene bağlanmış olması yüzünden beraberce kalıtıldığı ve böylece alel frekansının ya da görülme sıklığının artığı bir süreçtir. 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.

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.

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.

Değişken denge kuramı, Sewall Wright tarafından savunulan ve dört evrimsel faktörden her birinin adaptif evrim için önem taşıdığını ileri süren bir evrim görüşüdür. Değişken denge kuramı, popülasyon alt bölümlerin ve genetik sürüklenmenin uyumsal evrimdeki önemine vurgu yapar.

<span class="mw-page-title-main">Kurucu etkisi</span> çok az sayıda birey tarafından yeni bir popülasyon kurulduğunda ortaya çıkan genetik varyasyon kaybı

Kurucu etkisi veya kurucu ilkesi, popülasyon genetiğinde büyük bir popülasyondan koparak daha az sayıdaki küçük ve yeni bir popülasyonun oluşması ve böylece genetik çeşitliliğin ve genetik varyasyonların kaybedilmesidir. Kurucu etkisi, ilk kez 1952 yılında, tam olarak ana hatlarıyla Ernst Mayr tarafından tanımlanmış olup bunun için daha önce Sewall Wright gibi araştırmacıların mevcut olan teorik çalışmalarını kullanmıştır. Genetik varyasyonun kaybedilmesinin bir sonucu olarak, yeni oluşan popülasyon, hem genetik hem de fenotipik olarak belirgin bir biçimde türediği ebeveyn popülasyondan farklı olabilir. Olağanüstü durumlarda, kurucu etkisinin türleşmeye ve ardından yeni türlerin sonraki evrimine yol açabileceği düşünülmektedir.

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.

Biyolojide klin, bir türün coğrafi dağılımının tamamında tek bir özelliğinin ya da biyolojik niteliğinin ölçülebilir gradyanıdır. İlk olarak Julian Huxley tarafından 1938 yılında kullanılan klin terimi genellikle gen frekansı, kan grubu gibi genetik ya da vücut boyutları, deri pigmentasyonu gibi fenotipik özelliklerin değişimini kastetmekteydi. Klinler bir özelliğin sürekli ama derece derece değişmesi gibi bir coğrafi bölgeden diğerine geçerken birdenbire aniden de değişebilmesi için de kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Masatoshi Nei</span> Amerikalı genetikçi ve evrimsel biyolog

Masatoshi Nei , Temple Üniversitesi Biyoloji Bölümü'nde Carnell Profesörü olarak çalışan Japon asıllı Amerikalı evrim biyoloğudur. 1990'dan 2015'e kadar Pennsylvania Eyalet Üniversitesi'nde Evan Pugh Biyoloji Profesörlüğü ve Moleküler Evrimsel Genetik Enstitüsü Direktörlüğü yapmıştır.

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