Equilibrium Principle of Evolution van Hardy-Weinberg

Lees dit artikel om te leren over het evenwichtsprincipe van evolutie door Hardy-Weinberg!

Het werd voorgesteld door GH Hardy, een Engelse wiskundige en W. Weinberg, een Duitse arts onafhankelijk in 1908. Het beschrijft een theoretische situatie waarin een populatie geen evolutionaire verandering ondergaat. In feite definieert het de genetische structuur van een niet-evoluerende populatie.

Afbeelding Courtesy: figures.boundless.com/6152/large/e2-7bf6-4dc9-82b8-cb3f5b82566b.png

Mutaties introduceren nieuwe genen in een soort resulterend in een verandering in genfrequenties. Genfrequentie is de frequentie waarmee een bepaald allel voorkomt in een populatie. De term allel wordt gebruikt voor elke twee vormen van een gen dat aanwezig is op dezelfde locus in de twee homologe chromosomen. Als er bepaalde omstandigheden bestonden, zouden genfrequenties vast moeten blijven en zelfs gedurende generaties hetzelfde blijven.

Het HWE-principe stelt dus dat allelfrequenties in een populatie stabiel zijn en van generatie op generatie constant zijn. De genenpool (totale genen en hun allelen in een populatie) blijft constant. Dit wordt genetisch evenwicht genoemd.

Essentiële voorwaarden van het Hardy-Weinberg-principe:

Het Hardy's-Weinberg-principe verklaart de stabiliteit van populatie en soort over een aantal generaties en is alleen van toepassing onder de volgende omstandigheden (vijf factoren beïnvloeden het Hardy-Weinberg-principe).

1. Geen mutatie:

Plotselinge verschijning van variaties worden mutaties genoemd. Er mag geen gen- of chromosomale mutatie zijn.

2. Geen genenstroom (genmigratie):

Binnen de genenpool van een bepaalde fokpopulatie is er een voortdurende uitwisseling van allelen tussen organismen. Genenstroom verwijst naar de beweging van allelen van de ene populatie naar de andere als resultaat van kruising tussen leden van de twee populaties. De verwijdering van allelen uit één populatie of toevoeging van allelen aan een andere populatie wordt genstroom of genmigratie genoemd. Er mag geen genstroom zijn tussen de populatie.

3. Geen genetische drift:

Genetische drift is ook bekend als "Sewell Wright Effect" (genoemd naar zijn ontdekker). Het is willekeurig in gen (allel) frequentie. Het gebeurt alleen bij toeval. Het is niet richtinggevend. Genetische drift kan de eliminatie van bepaalde allelen of fixatie van de andere allelen in de populatie veroorzaken. Genetische drift verwijst naar een verandering in de populatie van allelen in de genenpool. Dus genetische drift mag niet voorkomen.

4. Geen genetische recombinatie:

De allelen van ouderlijke koppelingsgroepen scheiden en nieuwe associaties van allelen worden gevormd in de gamete cellen, dit proces staat bekend als genetische recombinatie. Oversteken tijdens meiose is dus een belangrijke bron van genetische variatie binnen de populatie. Nakomelingen gevormd uit deze gameten die een 'nieuwe' combinatie van kenmerken vertonen, worden recombinanten genoemd. Er is geen genetische recombinatie.

5. Geen natuurlijke selectiedruk:

Er mag geen natuurlijke selectiedruk zijn met betrekking tot de betreffende allelen. Volgens het Hardy-Weinberg-principe zullen genfrequenties constant blijven als aan alle bovenstaande vijf voorwaarden wordt voldaan. Afzonderlijke frequenties kunnen bijvoorbeeld p, q enz. Worden genoemd. In een diploïde representeren p en q de frequentie van allel A en allel a. De frequentie van AA-patiënten ziek en populatie is P ". Dit kan op een andere manier worden gezegd, dat wil zeggen, de waarschijnlijkheid dat een allel A met een frequentie van p op beide chromosomen van een diploïde individu verschijnt, is het product van de kansen i. e., p ² . Evenzo is aa q ², van Aa is 2 pq. Dus p ² + 2 pq + q ² = 1 p = dominante allelfrequentie, q = recessieve allelfrequentie, p ² = homozygoot dominant genotype, 2pq = heterozyous genotype, q ² = homozygoot recessief genotype, 1 = som totaal van alle allelen frequenties.

Het is mogelijk om alle allel- en genotypefrequenties te berekenen met behulp van de allelfrequentie van uitdrukkingen p + q = 1 en genotype frequentie p ² + 2pq + q ² = 1. Constante genfrequenties gedurende verschillende generaties geven aan dat evolutie niet plaatsvindt. Veranderende genfrequenties zouden aangeven dat de evolutie aan de gang is. Met andere woorden, evolutie vindt plaats wanneer het genetisch evenwicht verstoord is (evolutie is een afwijking van het Hardy-Weinberg Evenwichtsprincipe).