bogreol

lad os undersøge den generelle formel for allelisk frekvensændring (Se boks 24-6):

under hvilke betingelser vil processen stoppe? Hvornår er KRP = 0 ? To svar er: når p = 0 eller når k = 0 (dvs.når henholdsvis allel A eller allel A er blevet fjernet fra befolkningen). En af disse begivenheder vil i sidste ende indtræffe a – a er konsekvent positiv eller negativ, så det er altid positivt eller negativt uanset værdien af p. betingelsen for et sådant ensrettet valg er, at heterosygote fitness er et sted mellem fitneserne af de to homosygoter: IfA/a homosygoter er mest egnede, så er alleler mere egnede end en alleler i både den heterosygøse og den homosygøse tilstand. Så den gennemsnitlige alleliske fitness ofA, A, er større end A ‘ S gennemsnitlige egnethed, a, uanset hvad frekvenserne af genotyperne kan være. I dette tilfælde a – A er positiv, og A stiger altid, indtil den når p = 1. Hvis a / A derimod passer bedst, så a – A er negativ, anda stiger altid, indtil den når K = 1.

men der er en anden mulighed for Prip = 0, selv nårp og K er ikke 0:

hvilket kan forekomme, hvis heterosygoten ikke er mellemliggende mellem homosygoterne, menhar en fitness, der er mere ekstrem end begge homosygoter. I dette tilfælde vil valg føre til en mellemliggende allelfrekvens, retp (Se boks 24-7).

der er faktisk to kvalitativt forskellige muligheder for KRP. En mulighed er, at KRP er enustabil ligevægt. Der vil ikke være nogen ændring i frekvens, hvispopulationen har netop denne værdi af p, men frekvensen vilflyt væk fra ligevægten (mod p = 0 orp = 1), hvis den mindste forstyrrelse af frekvensen opstår. Denne ustabile sag vil eksistere, når heterosygoten er lavere i fitness end enten homosygoten; en sådan tilstand er et eksempel på underdominans. Den alternative mulighed er enstabil ligevægt eller afbalanceret polymorfisme, hvor små forstyrrelser fra værdien af RRP vil resultere i en tilbagevenden til rrrp. Betingelsen for denne balance er, at heterosygoten er større infitness end begge homosygoter—en tilstand kaldet overdominance.

i naturen er chancen for, at en genfrekvens forbliver afbalanceret på knivkanten af en ustabil ligevægt ubetydelig, så vi bør ikke forvente at finde naturligt forekommende polymorfier, hvor heterosygoter er mindre egnede end homosygoter. I modsætning hertil kan observationen af en langvarig polymorfisme i naturen tages som bevis for en overlegen heterosygot.

desværre forvirrer livet teori. Rh locus (rhesus blodgruppe) hos mennesker har en udbredt polymorfisme med Rh+ og Rh− alleler. I europæere er frekvensen af Rh-allelen omkring 0.4, mens det i afrikanere er omkring 0,2. Således dettemenneskelig polymorfisme skal være meget gammel, forud for oprindelsen af moderne geografiskesteder. Men denne polymorfisme forårsager en moder-føtal inkompatibilitet, når anRH− mor (homosygøs Rh−/Rh−) producerer et RH+ Foster (heterosygøs Rh−/Rh+). Denne uforenelighed resulterer i hæmolytisk anæmi (fra en ødelæggelseaf røde blodlegemer) og fostrets død i en moderat andel af tilfældene, hvismoren er tidligere blevet sensibiliseret af en tidligere graviditet med etuforeneligt Foster. Således er der udvælgelse mod heterosygoter, selv om det erfrekvensafhængig, fordi det kun forekommer, når moderen er en homosygrecessiv. Denne polymorfisme er ustabil og burde være forsvundet fraarter, men det findes i de fleste menneskelige befolkninger. Mange hypoteser er blevet foreslåetfor at forklare dens tilsyneladende stabilitet, men mysteriet forbliver.

i modsætning hertil kan der ikke påvises nogen fitnessforskel for mange polymorfismer af blodgrupper (og for den allestedsnærværende polymorfisme af ensymer afsløret vedelektroforese). Det er blevet foreslået, at sådanne polymorfier slet ikke er undervalg, men at

denne situation med selektiv neutralitet ville også opfylde kravet om, atA =a, men i stedet for en stabilligevægt giver det anledning til en passiv (neutral) ligevægt, sådanenhver allelfrekvens p er så god som enhver anden. Dette efterlader ikke besvaret problemet med, hvordan befolkningerne blev meget polymorfe i det første sted. Det bedste tilfælde af overdominans for fitness på et enkelt sted forbliver det afsickelcelleanæmi, hvor de to homosygoter er i en ulempe i forhold tilheterosygote af helt forskellige grunde.

de bedst studerede tilfælde af afbalanceret polymorfisme i naturen og i laboratoriet erinversion polymorfier i flere arter af Drosophila.Figur 24-11 viser frekvensforløbetændring for inversion ST (Standard) i konkurrence med alternativetchromosomal type CH (Chiricahua) i en laboratoriepopulation af D. pseudoobscura. Inversionerne ST og CH er en del af en kromosomalpolymorfisme i naturlige populationer af denne art. Fitnesses estimeret fortre genotyper i laboratoriet er

anvendelse af formlenfor ligevægtsværdien Krip opnår vi Prip = 0,85, hvilket er ganske godt i overensstemmelse med observationerne i figur 24-11.

en anden årsag til genetisk ligevægt i populationer er balancen mellemintroduktion af nye alleler ved gentagen mutation og deres fjernelse ved naturligudvælgelse. Denne balance er sandsynligvis årsagen til mange polymorfier på lavt niveau forgenetiske sygdomme i menneskelige populationer. Nye skadelige mutationer er konstantopstår spontant eller som følge af virkningen af mutagener. Disse mutationerkan være fuldstændig recessiv eller delvis dominerende. Udvælgelse fjerner dem frabefolkning, men der vil være en ligevægt mellem deres udseende ogfjernelse.

det generelle udtryk for denne ligevægt er, at frekvensen af den skadelige allel ved ligevægt afhænger af forholdet mellem mutationshastigheden, kur, til intensitetenaf selektion, s, Mod den skadelige genotype. For en fuldstændigrecessiv skadelig allel, hvis egnethed i homosygøs tilstand ER1-s, ligevægtsfrekvensen er

disse resultater er vist i detaljer i boks 24-8. Så foreksempel vil en recessiv dødelig (s = 1), der muterer med en hastighed på liter = 10-6, have en ligevægtsfrekvens på 10-3.Faktisk, hvis vi vidste, at et gen var en recessiv dødelig og ikke havde nogen heterosygvirkninger, kunne vi estimere dens mutationshastighed som kvadratet af allelfrekvensen.Men grundlaget for sådanne beregninger skal være fast. Seglcelleanæmi var en gangtænkt at være en recessiv dødelig uden heterosygvirkninger, hvilket førte til anestimeret mutationshastighed i Afrika på 0,1 for dette locus.

et lignende resultat kan opnås for et skadeligt gen med en vis virkning iheterosygoter. Hvis vi lader fitnesses være va / a = 1.0, va/a = 1 − hs og Va / a = 1 − s for et delvist dominerende gen, hvorh er graden af dominans af den skadelige allel, så alignende beregning giver os

således, hvis prisT = 10-6 og den dødelige ikke er fuldstændig recessiv,men har en 5 procent skadelig virkning i heterosygoter (s = 1.0, h = 0.05), så

hvilket er mindre afto størrelsesordener end ligevægtsfrekvensen for den rent recessivecase. Generelt kan vi derfor forvente skadelige, helt recessive gener Tilhar frekvenser meget højere end dem af delvist dominerende gener.