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Genetische Drift / Allel-Drift – Definition

 

Definition:

Genetische Drift ist definiert als die Änderung der Anzahl verfügbarer Allele in einer Population durch zufällige Ereignisse. Dieses Phänomen wird auch als Alleldrift bezeichnet und ist normalerweise auf einen sehr kleinen Genpool oder eine sehr kleine Populationsgröße zurückzuführen. Im Gegensatz zur natürlichen Selektion handelt es sich um ein zufälliges Zufallsereignis, das eine genetische Drift verursacht, und es hängt ausschließlich vom statistischen Zufall ab, anstatt dass wünschenswerte Merkmale an die Nachkommen weitergegeben werden. Wenn die Bevölkerungszahl nicht durch mehr Einwanderung zunimmt, wird die Anzahl der verfügbaren Allele mit jeder Generation kleiner.

Genetische Drift geschieht zufällig und kann dazu führen, dass ein Allel vollständig aus einem Genpool verschwindet, selbst wenn es ein wünschenswertes Merkmal war, das an die Nachkommen weitergegeben werden sollte. Der Zufallsstichprobenstil der genetischen Drift verkleinert den Genpool und verändert daher die Häufigkeit, mit der die Allele in der Population gefunden werden. Einige Allele gehen innerhalb einer Generation aufgrund genetischer Drift vollständig verloren.

Diese zufällige Änderung des Genpools kann die Evolutionsgeschwindigkeit einer Spezies beeinflussen. Anstatt mehrere Generationen zu benötigen, um eine Änderung der Allelfrequenz festzustellen, kann die genetische Drift innerhalb einer oder zweier Generationen den gleichen Effekt verursachen. Je kleiner die Populationsgröße ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine genetische Drift auftritt. Größere Populationen funktionieren aufgrund der schieren Anzahl von Allelen, die für die natürliche Selektion zur Verfügung stehen, im Vergleich zu kleineren Populationen tendenziell viel mehr durch natürliche Selektion als durch genetische Drift. Die Hardy-Weinberg-Gleichung kann nicht für kleine Populationen verwendet werden, bei denen die genetische Drift den Hauptbeitrag zur Diversität der Allele leistet.

 

Engpass-Effekt

Eine spezifische Ursache für genetische Drift ist der Engpass-Effekt oder Populationsengpass. Der Engpass-Effekt tritt auf, wenn eine größere Population in kurzer Zeit erheblich kleiner wird. Normalerweise ist diese Abnahme der Bevölkerungsgröße im Allgemeinen auf zufällige Umwelteinflüsse wie Naturkatastrophen oder die Ausbreitung von Krankheiten zurückzuführen. Dieser schnelle Verlust von Allelen macht den Genpool viel kleiner und einige Allele werden vollständig aus der Population eliminiert.

Populationen, bei denen ein Populationsengpass aufgetreten ist, erhöhen zwangsläufig die Inzucht, um die Anzahl wieder auf ein akzeptables Niveau zu bringen. Inzucht erhöht jedoch nicht die Diversität oder die Anzahl möglicher Allele, sondern nur die Anzahl der gleichen Alleltypen. Inzucht kann auch die Wahrscheinlichkeit zufälliger Mutationen innerhalb der DNA erhöhen. Während dies die Anzahl der Allele erhöhen kann, die zur Weitergabe an Nachkommen verfügbar sind, drücken diese Mutationen häufig unerwünschte Merkmale wie Krankheit oder verminderte geistige Leistungsfähigkeit aus.

 

Gründer-Effekt

Eine weitere Ursache für genetische Drift ist der Gründereffekt. Die Hauptursache für den Gründereffekt liegt auch in einer ungewöhnlich kleinen Population. Anstelle eines zufälligen Umwelteffekts, der die Anzahl der verfügbaren Zuchtpersonen verringert, wird der Gründereffekt jedoch in Populationen beobachtet, die sich dafür entschieden haben, klein zu bleiben und keine Zucht außerhalb dieser Population zuzulassen.

Oft handelt es sich bei diesen Bevölkerungsgruppen um bestimmte religiöse Sekten oder Ableger einer bestimmten Religion. Die Partnerwahl ist erheblich reduziert und muss jemand innerhalb derselben Population sein. Ohne Einwanderung oder Genfluss ist die Anzahl der Allele nur auf diese Population beschränkt, und häufig werden die unerwünschten Merkmale zu den am häufigsten weitergegebenen Allelen.

 

Beispiele:

Ein Beispiel für den Gründereffekt gab es bei einer bestimmten Bevölkerung von Amish in Pennsylvania. Da zwei der Gründungsmitglieder Träger des Ellis-van-Creveld-Syndroms waren, wurde die Krankheit in dieser Kolonie von Amish viel häufiger beobachtet als in der allgemeinen Bevölkerung der Vereinigten Staaten. Nach mehreren Generationen der Isolation und Inzucht innerhalb der Amish-Kolonie wurde die Mehrheit der Bevölkerung entweder Träger oder litt unter dem Ellis-van-Creveld-Syndrom.

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