Populaciona genetika

1. Populaciona
genetika
Ivana Damnjanović

3. • Populaciona genetika proučava genetičku
varijabilnost u populacijama.
• Zašto se neke genetičke varijante pojavljuju a
neke ne, zašto neke nestaju a druge se
održavaju.

4. Šta je populacija?
• Skup jedinki ISTE vrste koje istovremeno žive na
istom prostoru i mogu se međusobno ukrštati.
• Nekada se granice populacija mogu uočiti
(npr.ostrvske populacije), ali to nije uvek slučaj.
• Mnoge populacije su u kontaktu (prelazak iz jedne
populacije u drugu).

5. Genetička varijabilnost
• Jedinke jedne populacije nisu identične u genetičkom
smislu; među njima postoji razlika u genetičkoj
strukturi (genetička varijabilnost).
• Aleli određenog gena, hromozomske varijante
(inverzije, translokacije).

6. Najjednostavnije je uočiti varijabilnost u
spoljašnjem izgledu

7. • Savremenim metodama se mogu analizirati razlike u građi
proteina, nukleinskim kiselinama.
• DNK može da se iseče “molekularnim makazama” (to mogu
biti i neki enzimi) na delove različitih dužina.
• Dužina zavisi od položaja mesta za sečenje (nije isti kod svih
jedinki).
• Različite dužine fragmenata-znak varijabilnosti.

8. Metod sekvenciranja
• Najpouzdaniji metod.
• Utvrđivanje redosleda nukleotida u DNK.

10. Genetička struktura populacije
• Genetičku strukturu čini učestalost različitih
genetičkih varijanti u populaciji.
• Svaka populacija ima svoj genski fond-skup
svih gena u populaciji.

11. Hardi-Vajnbergov princip
• Posmatra se jedan lokus
koji ima dva ili više
alela; stoga, jedinke u
populaciji imaju
različite genotipove.
• Izračunavanja
učestalosti genotipova i
procena kolike će biti
učestalosti u narednim
generacijama.

12. • U najjednostavnijem slučaju jednog lokusa sa dva
alela, označena sa A i a, uz frekvencije f(A) = p i
f(a) = q, frekvencije očekivanih genotipova su:
• f(AA) = p2 za homozigote AA ,
• *f(aa) = q2 za homozigote aa, i
• f(Aa) = 2pq za heterozigote.
• p2, 2pq, i q2 su nazvane are Hardy–Weinbergove
proporcije.

13. • Pritom treba imati u vidu činjenicu da je zbir svih
genotipskih frekvencija (p + q)2), a takav model
predstavlja ukupni iznos svih mogućnosti i mora biti
jednak 1,00. Tako:
• (p + q)2 = p2 + 2pq + q2 = 1.
• Rešenje jednačine je:
• q = 1 − p.

15. Primer 1.
• U jednoj populaciji su analizirana 4 lokusa.
• Na prvom su nađena 3 alela sa učestalostima: 0.12,
0.7, 0.18.
• Na drugom 2 alela sa učestalostima: 0.37, 0.63.
• Na trećem i četvrtom lokusu nije utvrđena
varijabilnost.
• Koja je srednja proporcija heterozigotnih lokusa?

16. • I- 2x[(0.12x0.7)+(0.7x0.18)+(0.12x0.18)]=0.4632
• II- 2x0.37x0.63=0.4662
• III- /
• IV- /
• 0.4632+0.4642/4=0.2323

17. • Hardi-Vajnbergov princip pokazuje da
relativne učestalosti alela i genotipova kroz
generacije ostaju nepromenjene što se naziva
genetička ravnoteža.
• Proces nasleđivanja sam po sebi ne menja
učestalost alela.

18. • Ovaj princip važi za tzv.”idealnu populaciju” koja je
dovoljno velika, gde se jedinke ukrštaju slučajno, gde
se ne pojavljuju novi aleli kao posledica migracija
jedinki, kao i da ne deluje selekcija.
• Ovakvu situaciju je u prirodi teško naći.
• Na ovaj način se prati održavanje genetičke ravnoteže
kao i uticaji različitih mehanizama na ravnotežu
popučacije.

19. Inbrinding-ukrštanje u srodstvu
• Ukrštanje u srodstvu između genetički bližih
jedinki; samooplodnja (biljke).
• Ne menja se učestalost alela ali se menja
učestalost genotipova.
• Ispoljava se više homozigota a samim tim i
više recesivnih štetnih mutacija.
• Izolovane zajednice (npr. Amiši).