Genetické mechanismy evoluce

Podle syntetické teorie sem patří: mutace, genové duplikace, selekce a genový drift.

Obsah 1 Mutace 2 Genové duplikace 3 Selekce 4 Genový drift 5 Odkazy 5.1 Použitá literatura

upravit Mutace

• rozlišujeme mutace tolerované, které mohou být pro svého nositele výhodné nebo neutrální, a mutace zakázané, nevýhodné. Proti zakázaným mutacím působí selekce, protože snižují schopnost reprodukce svého nositele. Extrémním případem takovýchto mutací jsou mutace letální. Mutace tolerované selektovány nejsou, v případě výhodných mutací mohou být naopak preferovány. Přináší totiž svému nositeli evoluční výhodu oproti ostatním jedincům bez této výhodné mutace.

upravit Genové duplikace

• většina mutací má pro svého nositele negativní důsledky, protože jimi dochází ke ztrátě původní funkce genu
• mutací jen původních genů může dojít maximálně ke zlepšení původní funkce
• duplikace genů mění mutace zakázané na tolerované → je zachována původní funkce + vzniká funkce nová (mutací v duplikaci)
• mechanismy vzniku duplikací: nerovnoměrný crossing-over, nerovnoměrná výměna mezi sesterskými chromatidami, sklouznutí DNA-polymerázy
• během evoluce dochází ke zvětšování celého genomu - polyploidizace, tandemové duplikace (rRNA, Hb, Ig, haptoglobin)

upravit Selekce

• klasický evoluční mechanismus darwinismu
• typy selekce:

1. normalizující selekce – zachování současného stavu populace vylučováním odchylek od normy (např. dědičných chorob)
2. balancující selekce – udržuje v populaci určitý stupeň polymorfismu, např. preference heterozygotů
3. direkcionální selekce – uplatňuje se při změně vnějších podmínek, kdy přežívá nejlépe adaptovaný fenotyp. Jde o přírodní výběr ve smyslu klasického darwinismu. Příkladem může být průmyslový melanismus některého hmyzu.

• Haldaneovo dilema: selekcí dochází ke snižování počtu potomků. Při selekci proti více různým genům už jsou tyto ztráty nezanedbatelné, což by vedlo k vyhynutí populace. Pokud by však selekce nebyla tak silná, aby vedla k vyhynutí, evoluce by pokračovala mnohem pomaleji, než je tomu ve skutečnosti.
• Fisherův fundamentální teorém = "Rychlost vzestupu relativní plodnosti kteréhokoliv organismu v kterékoliv době je rovna genetickému rozptylu relativní plodnosti v této době." Řada odborníků teorému vytýká čistě lineární model dědičnost relativní plodnosti.

upravit Genový drift

• v malých populacích se uplatňuje náhodné kolísání genových frekvencí, které vede až k fixaci jedné alely
• proti driftu působí mutace a migrace
• genový drift je velmi silný ve velmi malých populacích – efekt nálevky
• podobně se uplatňuje také efekt zakladatele – vznik nové populace z velmi malé skupinky jedinců (například četnost porfyrie mezi bělošským obyvatelstvem Jihoafrické republiky)
• selekční drift – kolísání intenzity selekce

upravit Odkazy

upravit Použitá literatura

• SOUKUPOVÁ, Milena a František SOUKUP. Kapitoly z lékařské biologie a genetiky II. 1. vydání. Praha : Karolinum, 1998. 98 s. ISBN 80-7184-581-7.