Tabla de Contenidos
Efekt założyciela to szczególny rodzaj dryfu genetycznego , w którym częstotliwość pojawiania się alleli w populacji zmienia się w wyniku oddzielenia się niewielkiej grupy osobników, które tworzą nową społeczność, odizolowaną reprodukcyjnie od pierwszej. Tę niewielką grupę jednostek nazywa się założycielami , porównując ją do grupy osób, które decydują się opuścić miejsce, w którym mieszkają i założyć (lub założyć) nową społeczność gdzie indziej.
Po osiedleniu się w nowym miejscu lub „założeniu” nowej społeczności, grupa założycielska reprodukuje i przekazuje potomstwu swoją szczególną kombinację alleli, która ze względu na niewielki rozmiar grupy w porównaniu z pierwotną populacją nie jest reprezentatywna. całej populacji.
Jak i dlaczego zmienia się częstość alleli?
Efekt założyciela jest zjawiskiem podobnym do błędów próbkowania. W każdej populacji istnieje pewien rozkład alleli dla każdego fenotypu. Niektóre będą bardziej powszechne niż inne, podczas gdy inne będą obecne tylko u bardzo małej części populacji.
Jeśli weźmiemy małą losową próbkę z populacji i przeanalizujemy allele obecne w próbce, ta próbka może nie mieć dokładnie takiego samego składu genetycznego (średnio) jak cała populacja. Ta różnica między próbą a populacją jest błędem próbkowania i występuje, gdy wybrana próba nie jest reprezentatywna dla populacji. Błędy tego typu stają się większe w miarę zmniejszania się wielkości próby.
Tak właśnie dzieje się z efektem założyciela. Kiedy niewielka część populacji oddziela się od niej i osiedla w innym miejscu, to tak, jakby pobrano próbkę populacji. Jeśli grupa jest bardzo mała, nie będzie reprezentatywna dla populacji, więc może mieć zupełnie inny skład genetyczny niż ta populacja.
Jak wpływa na częstość alleli?
Efekt założyciela może mieć dwa radykalnie różne skutki na częstość występowania różnych alleli. W niektórych przypadkach może to zwiększyć udział określonego allelu, ponieważ allel ten okazał się znacznie częstszy niż normalnie w grupie założycieli. Z drugiej strony może mieć również odwrotny skutek, zmniejszając pojawianie się allelu lub nawet całkowicie go zanikając.
Aby zrozumieć, jak to się dzieje, rozważmy przykład z poniższego rysunku, na którym różnokolorowe kropki reprezentują osobniki z różnymi allelami. Populacja po lewej stronie to duża populacja żyjąca na lądzie. Niewielka grupa tej populacji w dowolnym momencie kolonizuje pobliską wyspę. Strzałka na rysunku pokazuje grupę, która została przeniesiona.
W pierwotnej populacji po lewej stronie stosunek alleli czerwonego, zielonego, żółtego i fioletowego wynosi 36:12:3:3, więc częstości czterech alleli wynoszą odpowiednio 36/54, 12/54, 3/ 54 i 3/54. Jeśli jednak przyjrzymy się grupie założycieli, zdamy sobie sprawę, że proporcje są bardzo różne. Mała grupa zawiera tylko 9 osobników z allelem czerwonym, 4 z allelem zielonym, 3 z allelem żółtym i żadnego z allelem fioletowym. Innymi słowy, częstości alleli w tym przypadku wynoszą odpowiednio 9/15, 4/15, 3/15 i 0/15.
Jak widać, w grupie założycieli subpopulacji wyspowej częstość allelu czerwonego zmniejszyła się w porównaniu z populacją pierwotną, podczas gdy allelu zielonego i żółtego wzrosła (zwłaszcza żółtego). Z drugiej strony allel purpurowy nawet nie dotarł na wyspę, więc całkowicie zniknie z tej populacji.
Poszczególne allele, które zabiera ze sobą grupa założycieli, są całkowicie przypadkowe, to znaczy nie reagują na żadne wzorce, więc nie można z góry wiedzieć, jaki będzie efekt końcowy. Niektóre populacje, w których występuje efekt założyciela, mają znacznie wyższy odsetek niektórych alleli recesywnych w porównaniu z populacją ogólną. W innych przypadkach niektóre cechy są tracone (jak purpurowy allel w przykładzie), ponieważ przez czysty przypadek założyciele nie mieli tego allelu.
Przykłady dryfu genetycznego spowodowanego efektem założyciela
społeczność amiszów
Wyraźny przykład efektu założyciela można zobaczyć w społeczności Amiszów w Stanach Zjednoczonych. Ta społeczność znajduje się w stanie Pensylwania i została założona przez europejskich imigrantów pochodzenia szwajcarsko-niemieckiego. Amisze wywodzą się z bardzo wąskiej grupy założycieli i nie przyjmują do społeczności nowych członków spoza ich grona, dlatego zawierają małżeństwa, co w wielu przypadkach skutkuje chowem wsobnym. Te cechy izolują ich od reszty populacji, dlatego z pokolenia na pokolenie Amisze charakteryzowali się bardzo wyraźnym wpływem alleli wniesionych przez pierwotnych założycieli.
W konsekwencji wśród Amiszów występuje kilka schorzeń genetycznych, takich jak polidaktylia, które występują znacznie częściej niż w pozostałej części populacji amerykańskiej.
Jeleń z Korsyki
Ten jeleń występuje obecnie na Wyspach Tyrreńskich, ale wiele badań wykazało, że populacja ta jest genetycznie wywodząca się z populacji Sardynii, skąd przypuszczalnie pochodzili pierwotni założyciele.
Ludność Republiki Południowej Afryki
Uważa się, że zwiększona częstość występowania choroby Huntingtona i niedokrwistości Fanconiego w Afryce Południowej w porównaniu z resztą populacji ogólnej wynika z efektu założyciela. Zakłada się, że koloniści-założyciele nosili recesywne mutacje, które powodują te choroby, więc przekazali je swojemu potomstwu.
