유전자의 흐름 또는 유전자 이동은 생물학, 한 집단에서 다른 유전자의 이동을 의미한다. 일반적으로이 용어는 진화 적 의미에서 이동 과정과 동의어로 사용됩니다.
일반적인 사용에서 마이그레이션은 더 나은 조건을 찾거나 생식 목적을 위해 한 지역에서 다른 지역으로의 개인 이동을 설명합니다. 그러나 진화 생물학 자의 경우 이동은 집단 간의 유전자 세트에서 대립 유전자의 이동을 포함합니다.
출처 : Jessica Krueger, Wikimedia Commons
인구 유전학에 비추어 볼 때 진화는 시간에 따른 대립 유전자 빈도의 변화로 정의됩니다.
Hardy-Weinberg 평형의 원리에 따라 주파수는 선택, 돌연변이, 드리프트 및 유전자 흐름이있을 때마다 달라집니다. 이러한 이유로 유전자 흐름은 매우 중요한 진화의 힘으로 간주됩니다.
유전자 흐름의 메커니즘
집단에서 유전자의 이동을 유발하는 메커니즘과 원인은 연구 그룹의 고유 한 특성과 밀접하게 관련되어 있습니다. 생식 상태에있는 특정 개인의 이민 또는 이주로 인해 발생하거나 배우자의 움직임으로 인해 발생할 수 있습니다.
예를 들어, 한 가지 메커니즘은 동물 종의 어린 형태를 먼 개체군으로 가끔 분산시키는 것일 수 있습니다.
식물의 경우 메커니즘을 고정하기가 더 쉽습니다. 식물 배우자는 다른 방식으로 운반됩니다. 일부 혈통은 물이나 바람과 같은 비 생물 적 메커니즘을 사용하여 먼 사람들에게 유전자를 전달할 수 있습니다.
유사하게, 생물학적 분산이 있습니다. 많은 검소한 동물들이 씨앗의 분산에 참여합니다. 예를 들어 열대 지방에서는 새와 박쥐가 생태계에 매우 중요한 식물의 분산에 중요한 역할을합니다.
즉, 이동 속도와 유전자 흐름은 연구 된 혈통의 분산 능력에 따라 달라집니다.
이주와 Hardy-Weinberg 평형
Hardy-Weinberg 평형에 대한 마이그레이션의 효과를 연구하기 위해 섬 모델은 종종 단순화 (섬-대륙 마이그레이션 모델)로 사용됩니다.
섬의 인구는 본토의 인구에 비해 상대적으로 적기 때문에 섬에서 본토로의 유전자 전달은 본토의 유전자형 및 대립 유전자 빈도에 영향을 미치지 않습니다.
이러한 이유로 유전자 흐름은 본토에서 섬으로 한 방향으로 만 영향을 미칩니다.
대립 유전자 빈도가 다양합니까?
섬으로 이동하는 사건의 영향을 이해하기 위해 두 개의 대립 유전자 A 1 과 A 2 가있는 유전자좌의 가상 예를 고려하십시오 . 섬으로의 유전자 이동이 대립 유전자 빈도의 변화를 유발하는지 알아 내야합니다.
A 1 대립 유전자의 빈도가 1 과 같다고 가정 해 보겠습니다. 즉, 인구에 고정되어있는 반면, 대륙 인구에서는 고정 된 A 2 대립 유전자 입니다. 섬의 개인이 성숙하기 전에 200 명의 개인이이 섬으로 이주합니다.
유전자 흐름이 끝나면 주파수가 바뀌고 이제 80 %는 "네이티브"가되고 20 %는 신규 또는 대륙이됩니다. 이 간단한 예를 통해 유전자 이동이 진화의 핵심 개념 인 대립 유전자 빈도 변화로 이어지는 방법을 보여줄 수 있습니다.
유전자 흐름의 결과
두 집단 사이에 현저한 유전자 흐름이있을 때 가장 직관적 인 결과 중 하나는이 과정이 두 집단 사이의 가능한 차이를 희석시키는 역할을한다는 것입니다.
이런 식으로 유전자 흐름은 유전자 저장소의 구성에 차이를 유지하려는 다른 진 화력과 반대 방향으로 작용할 수 있습니다. 예를 들어 자연 선택의 메커니즘과 같습니다.
두 번째 결과는 유익한 대립 유전자의 확산입니다. 돌연변이에 의해 운반자에게 특정한 선택적인 이점을 제공하는 새로운 대립 유전자가 발생한다고 가정합시다. 이동이있을 때 새로운 대립 유전자는 새로운 개체군으로 옮겨집니다.
유전자 흐름과 종 개념
종의 생물학적 개념은 널리 알려져 있으며 가장 널리 사용됩니다. 이 정의는 대립 유전자 빈도가 변하는 단위 인 유전자 풀을 포함하므로 집단 유전학의 개념적 계획에 적합합니다.
이런 식으로 정의에 따르면 유전자는 한 종에서 다른 종으로 전달되지 않으며-유전자 흐름이 없습니다-이러한 이유로 종은 분화 할 수있는 특정 특성을 나타냅니다. 이 아이디어 라인에 따라 유전자 흐름은 종이 "클러스터"또는 페 네틱 그룹을 형성하는 이유를 설명합니다.
더욱이, 유전자 흐름의 중단은 진화 생물학에서 중요한 결과를 가져옵니다. 대부분의 경우 종 분화 사건 또는 새로운 종의 형성으로 이어집니다. 유전자의 흐름은 지리적 장벽의 존재, 구애 수준에서의 선호도와 같은 여러 요인에 의해 방해를받을 수 있습니다.
그 반대도 사실입니다. 유전자 흐름의 존재는 한 종으로 남아있는 지역의 모든 유기체에 기여합니다.
예
뱀 Nerodia sipedon의 이동은 대륙 인구에서 섬으로의 유전자 흐름에 대한 잘 문서화 된 사례입니다.
이 종은 다형성입니다. 상당한 밴딩 패턴이 있거나 전혀 띠가 없을 수 있습니다. 간단히 말해서, 착색은 하나의 유전자좌와 두 개의 대립 유전자에 의해 결정됩니다.
일반적으로 대륙의 뱀은 띠 패턴을 나타내는 것이 특징입니다. 반대로 섬에 사는 사람들은 섬을 소유하지 않습니다. 연구자들은 형태 학적 차이가 각 영역이받는 선택적인 압력이 다르기 때문이라는 결론을 내 렸습니다.
섬에서 개인은 해변 해안 근처의 바위 표면에서 일광욕을하는 경향이 있습니다. 밴드가없는 것은 섬의 바위에서 위장을 용이하게하는 것으로 나타났습니다. 이 가설은 태깅 및 다시 캡처 실험을 사용하여 테스트 할 수 있습니다.
이러한 적응적인 이유 때문에 우리는 섬의 인구가 띠가없는 유기체로만 구성 될 것으로 예상합니다. 그러나 이것은 사실이 아닙니다.
각 세대는 대륙에서 새로운 그룹의 띠 유기체가 온다. 이 경우 마이그레이션은 선택에 대한 힘으로 작용합니다.
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