유전자 풀은 인구의 일부인 모든 개인에 의해 운반 대립 유전자의 집합을 설명하기 위해 집단 유전학에서 사용되는 용어입니다. 유전자 풀 또는 "유전자 풀"이라고도합니다.
같은 방식으로 각 특정 유전자에는 해당 유전자의 각 대립 유전자로 구성된 자체 유전자 풀이 있습니다. 인구에서 각 개인은 유전 적 구성의 관점에서 고유 한 것으로 간주됩니다.
출처 : Wikimedia Commons의 Smihael 작성
유전자 풀의 개념을 이해하는 것은 진화의 정의에 포함 된 용어이기 때문에 진화 생물학의 핵심입니다. 따라서 유전자 풀이 변하지 않을 때 인구는 평형 상태에 있습니다. 대조적으로 우리는 한 세대에서 다음 세대로 유전자 풀에 변화가 있으면 인구가 진화하고 있다고 말합니다.
우리는 대립 유전자를 취하여 그 빈도 (유전자 빈도)를 결정할 수 있으며, 우리가 모집단에서 찾은 나머지 대립 유전자와 비교하여 문제의 대립 유전자가 풍부하다는 표현으로 백분율로 표현할 수도 있습니다.
정의
유전자 풀은 집단의 전체 유전자 세트로 정의됩니다. 생물학에서 개체군의 정의는 물리적 공간을 공유하고 잠재적으로 번식 할 수있는 동일한 종의 개체 그룹을 의미합니다.
이 용어는 1920 년 러시아 태생의 유전학자인 Aleksandr Sergeevich에 의해 처음 사용되었습니다. 따라서 유명하고 영향력있는 진화 생물 학자 테오도시우스 도브 잔 스키는이 용어를 미국에 가져와 "유전자 풀"로 번역했습니다.
각 유전자는 다양한 형태 또는 변형으로 올 수 있으며 각각은 대립 유전자로 간주됩니다.
예를 들어, 특정 포유류의 털을 암호화하는 유전자를 가상의 예로 들어 보겠습니다. 이 포유류는 흰색 또는 검은 색 털을 가질 수 있습니다. 흰색을 코딩하는 유전자는 다른 특성에 대해서도 대립 유전자로 간주됩니다.
유전자 풀 변형의 결과
각 집단은 그것을 특징 짓는 유전자 풀을 가지고 있으며, 일부는 다른 유전자가 풍부하고 다른 집단은 모든 유전자의 변이가 좋지 않습니다.
유전자 풀에 풍부한 변이가있는 집단은 집단에서 빈도를 증가시킬 수있는 유리한 변이를 나타낼 수 있습니다.
진화를 일으키는 메커니즘이 행동 할 수 있도록 집단의 변이는 없어서는 안될 조건이라는 것을 기억할 필요가 있습니다. 자연 선택 또는 유전 적 표류라고 부릅니다.
반면에 감소 된 유전자 풀은 인구의 운명에 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 가장 심각한 경우에는 멸종을 촉진합니다. 예를 들어, 일부 고양이 개체군에서는 유전 적 변이가 극도로 열악하여 멸종 위기에 처해 있다고합니다.
유전학과 진화 생물학의 유전자 풀
집단 유전학의 관점에서, 소진화는 "집단에서 대립 유전자 빈도의 변화"로 정의됩니다.
집단 연구에서 유전학자는 종종 주어진 시간에 집단의 유전자 세트에 초점을 맞 춥니 다. 유전자 풀은 자손이 유전자를 얻는 저장소로 간주됩니다.
유전자는 유전자좌로 알려진 물리적 위치를 가지고 있으며 이는 유전자 풀에있는 두 개 이상의 대립 유전자로 구성 될 수 있습니다. 각 위치에서 개체는 동형 접합 또는 이형 접합 일 수 있습니다. 첫 번째 경우, 두 대립 유전자는 동일하지만 이형 접합체에는 두 개의 다른 대립 유전자가 있습니다.
더럽혀진 나방의 유전자 풀
진화 생물학의 전형적인 예는 얼룩진 나방의 예입니다. 이 나비목에는 몸의 색을 결정하는 두 개의 대립 유전자가 있습니다. 그들 중 하나는 밝은 색상을 결정하고 다른 하나는 어두운 색상을 결정합니다.
시간이 지남에 따라 두 대립 유전자의 빈도는 인구에서 바뀔 수 있습니다. 인간의 행동은 나방의 색 진화에 현저한 영향을 미쳤습니다.
오염되지 않은 지역에서는 밝은 색을 결정하는 대립 유전자의 빈도가 증가 할 것입니다. 그 이유는이를 소유 한 개인에게 건강상의 이점을 제공하기 때문입니다. 예를 들어, 해당 지역의 가벼운 나무 껍질에서 위장 역할을 할 수 있습니다.
반대로 오염 된 지역은 종종 나무 껍질을 어둡게합니다. 이 지역에서는 어두운 색에 대한 대립 유전자의 상대적 빈도가 증가합니다.
두 경우 모두 대립 유전자의 상대적 빈도 변화를 관찰하고 있습니다. 유전자 풀의 이러한 변이는 우리가 소진화로 알고있는 것입니다.
인간 유전자 풀의 기원
Pääbo (2015)는 우리 종의 다양한 유전자 풀을 보여줍니다. 현대 인간이 출현 한 기원은 항상 고생물학 자와 진화 생물 학자에게 특별한 관심을 가져 왔습니다. 다음으로 저자의 작업을 요약하겠습니다.
우리의 모든 유전자 풀이 아프리카에서 왔습니까?
가장 잘 알려진 이론은 아프리카에서 인간의 기원과 그에 따른 전 세계에 퍼져 있다는 것입니다. 따라서 우리 조상은 유전자를 교환하지 않고 행성에 거주하는 나머지 인류를 경쟁적으로 대체했습니다.
대조적으로, 또 다른 관점은 유전자 교환이 호미니드 집단 사이에 존재하여 일종의 "지역적 연속성"을 형성한다고 주장한다.
두 이론 모두 우리가 발견 한 모든 변이가 아프리카에서 왔거나 더 깊은 뿌리와 기원을 가지고 있는지에 관계없이 우리 유전자 풀의 모든 변이가 어떻게 유래했는지에 대한 다른 기원을 공식화합니다.
현재 증거
네안데르탈 인 (Homo neanderthalensis)의 게놈에서 발견 된 증거를 통해 제기 된 견해 중 어느 것도 완전히 옳지 않다는 결론을 내릴 수 있습니다. 사실, 우리의 유전자 풀은 우리가 예상했던 것보다 더 복잡합니다.
인간 유전자 풀이 아프리카에서 유래 한 것은 사실이지만, 게놈의 약 1 ~ 3 %는 사하라 사막 이남 아프리카 밖에서 유래했으며 근치 인의 조상을 보여줍니다.
우리의 유전자 풀의 약 5 %는 오세아니아에 위치한 그룹 인 데니 소 반스 (네안데르탈 인의 먼 친척)에서 나온 것으로 보입니다. 그 서열은 남부 시베리아에서 발견 된 뼈에서 나옵니다.
현재 증거는 적어도 세 가지 유전자 "이동"을지지합니다. 하나는 네안데르탈 인에서 아시아 인의 조상으로, 다른 하나는 네안데르탈 인에서 데니 소바 인으로, 그리고 데니 소바 인에서 미지의 호미니드 그룹으로의 최종 흐름은 약 백만년 전의 혈통.
참고 문헌
- 캠벨, NA (2001). 생물학 : 개념과 관계. 피어슨 교육.
- Dawkins, R. (2010). 진화 : 지구상에서 가장 위대한 쇼. Grupo Planeta 스페인.
- Freeman, S., & Herron, JC (2002). 진화 분석. 프렌 티스 홀.
- Monge-Nájera, J. (2002). 일반 생물학. EUNED.
- Pääbo, S. (2015). 인간 유전자 풀의 다양한 기원. Nature Reviews Genetics, 16 (6), 313-314.