Gendrift: Funkce, úkoly a nemoci

Gendrift je změna frekvence alely v rámci a gen skupina populace. V tomto kontextu, gen drift je obvykle vyvolán náhodnou událostí, jako je přírodní katastrofa, posun kontinentálních desek nebo výbuch sopek. Tím pádem, gen drift představuje evoluční faktor.

Co je to gendrift?

Gendrift představuje důležitý faktor při formování a přenosu nových genetických adaptací do životního prostředí. Svým způsobem představuje drift genů opak přirozeného výběru. Je to proto, že přirozený výběr nenastává náhodně. Místo toho jsou změny v genech populace závislé na reprodukčním úspěchu a úspěchu přežití jednotlivých členů populace. Vyjadřují svou přizpůsobivost prostředí. Na druhou stranu genový drift takové důvody nemá, ale dochází k němu pouze náhodou a je tedy stochastický. Genový drift je v zásadě důležitým kritériem pro vznik nových druhů. Zejména u populací malé velikosti mají náhodné změny ve frekvenci alel, jak k nim dochází při driftu genů, silný vliv na vývoj jedinců. Pokud je malá populace odříznuta od populace jako celku, bude mít tato populace pouze kousek genů. Frekvence alel je však zásadní pro evoluční vývoj subpopulace. V rámci driftu genů existuje také speciální forma: úzký profil. V tomto smyslu je velikost populace významně snížena v důsledku náhodné události. V důsledku toho klesá genetická variabilita v populaci. Po náhodné události se frekvence alel ve většině případů významně liší od frekvencí původní populace. Nižší genetická rozmanitost zkrácené populace pak ztěžuje adaptace na prostředí a může pro organismy představovat potíže s přežitím. Genový drift se však může vyskytnout také u větších populací, které se rozdělily na malé subpopulace. The stav tady je to, že geny se mění náhodně a tyto změny se přenášejí na potomky.

Funkce a úkol

Význam driftu genů pro člověka spočívá především v evoluční vývojové historii lidstva. Gendrift představuje důležitý faktor při formování a přenosu nových genetických adaptací do životního prostředí. Stejně jako výběr, genetická variace a izolace je drift genů také jedním z takzvaných evolučních faktorů. Hraje tedy hlavní roli při vzniku a vývoji populací. Gendrift je efekt pravděpodobnosti. Ty geny, které se dědí z jedné generace na druhou, nepředstavují přesnou kopii. Místo toho jsou náhodně vybrány zděděné geny. Tento efekt je patrnější, čím menší je velikost populace, protože menší populace mají vyšší fluktuace ve frekvencích alel než větší populace. Genový drift působí současně s přirozeným výběrem. Oba faktory mění genofond populace. Dochází ke změnám ve složení a frekvenci frekvencí alel. V důsledku toho se mění fenotypové vlastnosti jednotlivců, a tím i populace. Zde je třeba poznamenat, že k driftu genů dochází bez ohledu na to, zda výsledky mají pozitivní nebo negativní vliv na přežití a adaptabilitu potomků. Je to proto, že drift genů je vyvolán náhodnými událostmi, a tak k němu dochází nezávisle na genetické adaptaci. Na druhou stranu přirozený výběr posiluje ty fenotypové vlastnosti, které zvyšují genetické vlastnosti fitness jednotlivců a tím nakonec populací. V populacích s mnoha členy má přirozený výběr obvykle větší vliv na změnu frekvencí alel. U numericky malých populací je situace odlišná, přičemž ve velké většině případů má drift genů silnější účinek.

Nemoci a poruchy

Gendrift může mít významný vliv na lidské populace a vedl v některých případech k vyhynutí populací v průběhu evoluční historie. Když populace prochází velkým snížením počtu, ke kterému často dochází během lidské evoluce, drift genů v některých případech způsobuje drastické změny v populaci alela frekvence. K těmto změnám dochází nezávisle na přirozeném výběru. V tomto procesu může dojít ke ztrátě výhodných adaptací na prostředí, které již byly získány. Toto se označuje jako úzký profil popsaný výše. Výsledné nevýhody jsou částečně relativizovány takzvaným proplachováním. Například zakladatelský efekt hraje hlavní roli v kočovných populacích. Pokud malý počet jedinců najde novou populaci odštěpením od původní populace, vede to částečně k rozporu s přirozeným výběrem. To platí zejména v případě, že se členové nově založené populace vyznačují vzácnými genovými frekvencemi. Kvůli zakladatelskému účinku v driftu genů se v lidských populacích mohou hromadit dědičné nemoci. Pokud se v potomcích generací změní frekvence specifických genů, někdy je alela v populaci úplně ztracena. Na druhou stranu se také může stát jedinou alelou. Celkově to snižuje genetickou variabilitu a genový fond se zmenšuje, což má v konečném důsledku negativní dopad na přežití.