生物学における創始者効果は、より大きな集団から個人の小さなグループを分離することを含む現象です。個人の数が増えると、遺伝子プールはそれらを生み出した集団を正確に反映していない可能性があります。
初期集団と比較した遺伝子プールの変動と集団の変動性の減少は、いくつかのケースでは、劣性スペル対立遺伝子の頻度の増加をもたらします。
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このため、医学文献には創始者効果の最良の例が含まれており、少数の人間集団が新しい環境にコロニーを形成しました。
これらの集団のサイズが増加すると、それらの遺伝子プールは集団とは異なり、有害な対立遺伝子の割合も大幅に高くなります。最もよく知られている例はアーミッシュです。
遺伝子または遺伝的ドリフト
遺伝子ドリフトは、創始者効果と密接に関連している概念です。
進化の変化を引き起こすメカニズムには、自然淘汰と遺伝的ドリフトがあります。後者は、偶然の出来事を通じて、集団の対立遺伝子の頻度に変化を引き起こします。
遺伝子ドリフトはすべての集団で発生しますが、より顕著な効果があり、小さな集団でより迅速に作用します。大規模な集団では、偶然に発生したイベントが遺伝子プールに大きな影響を与えることはありません。
したがって、遺伝子ドリフトには2つの原因または例があります。それは、集団ボトルネック効果と創始者効果です。一部の著者は、創設者効果をボトルネックの特別なケースと見なしています。
遺伝子ドリフトの例
このイベントは、「サンプリングエラー」が原因で発生します。200個の豆が入ったバッグがあるとします。白は100個、黒は100個です。たまたま、たまたま、10個の豆を抽出すると、白6と黒4が得られ、予想される比率5と5は得られません。このようにして、ドリフトが機能します。
これで、この例を動物界に外挿できます。白い毛皮を持つ個体と黒い毛皮を持つ個体を持つ哺乳類の母集団があるとします。
全く偶然に、黒い髪のものだけが繁殖します-偶然の出来事が白い毛皮の手足の繁殖を妨げました。対立遺伝子頻度のこの確率的変化は遺伝子ドリフトです。
自然界では、環境の大災害が原因で発生する可能性があります。雪崩が白い毛皮の哺乳類のほとんどを一掃しました。
創設者効果はいつ発生しますか?
創設者の影響は、「母」または最初の集団から自分自身を隔離し、自分たちの中で新しい集団を形成する人がほとんどいないときに発生します。新しい植民地は、精子を蓄えることができる昆虫の場合のように、単一のペア、または単一の授精された女性で構成することができます。
今日島に住んでいるさまざまな動物の集団は、ランダムな散布によってこれらの地域に来た少数の植民地の子孫です。
新しい集団が急速に成長し、かなりのサイズに達した場合、いくつかのまれな対立遺伝子(例えば、疾患または有害な状態を引き起こす)が創設者。
コロニーが小さいままである場合、遺伝子ドリフトは対立遺伝子頻度を変えることによって機能します。植民地人口の小さなサイズは、いくつかのケースでは、遺伝的変異とヘテロ接合性の損失に変換できます。
さらに、少数の集団では2人の親戚が交尾する可能性が高く、したがって血族関係のレベルが高まることを考慮に入れなければなりません。
研究室における創設者の影響
1950年代半ばに、2人の研究者、ドブザンスキーとパブロフスキーが創始者効果を実験的に実証しました。設計は、双翅目ショウジョウバエのショウジョウバエの制御された個体群の開始から成っていました。
ショウジョウバエ属は、その容易な栽培と世代間の短い時間のおかげで、生物学研究室での幅広い実験の主役です。
この集団は、3番目の染色体の特定の染色体再構成を50%の頻度で運ぶ別の集団から始まりました。したがって、人口には2つのタイプがありました。5,000人から始まった大規模な人口と、20人しかいない大規模な人口です。
約18世代(約1年半)後、染色体再編成の平均頻度はどちらの集団でも0.3でした。ただし、変動の範囲は小集団ではるかに大きかった。
言い換えると、当初、創設者の数が少ない集団は、調査された再配置の頻度の点で、集団間にかなりの変動を引き起こしていました。
出典:Wikimedia CommonsのBbskiによる
人間集団における例
創始者効果は、人間の集団に適用できる現象です。実際、この植民地化の出来事は、孤立した小さな集団における遺伝性疾患の高頻度を説明しています。
小さな島への移住
19世紀初頭、イギリスからのダース人が大西洋にある島に移動しました。この人々のグループは島で生活を始め、そこで彼らは複製して新しい人口を作り出しました。
初期の「創設者」の一人が、色素性鼻炎と呼ばれる視覚に影響を与える状態のために劣性対立遺伝子を保有していたと推測されています。
人口がすでにはるかに多くのメンバー(240人の子孫)に達した1960年には、そのうちの4人が前述の状態に苦しんでいました。この比率は、創設者を生み出した人口の約10倍です。
アーミッシュ
アーミッシュは宗教的なグループであり、シンプルなライフスタイルで知られているだけでなく、現代的な快適さからはほど遠いだけでなく、劣性の有害な対立遺伝子の割合が高いことが特徴です。18世紀、少数の個人グループがドイツからスイスへ、そしてそこからアメリカ合衆国へ移住しました。
アーミッシュで非常に一般的なホモ接合型の病態の中で、小人症および多指症が際立ちます-個人が5本以上の指で生まれる状態です。
人口の13%がこの有害な状態を引き起こす劣性対立遺伝子の保因者であると推定されています。非常に高い頻度、それらを引き起こした人間の人口と比較すると。
ソース:flickr.comのGadjoboyによる-https://www.flickr.com/photos/gadjoboy/、Wikimedia Commons経由
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