Verschil tussen genstroom en genetische drift

Belangrijkste verschil - Gene Flow vs Genetic Drift

Genenstroom en genetische drift zijn twee processen die de genetische variatie binnen een populatie verminderen. Zowel de genstroom als de genetische drift hebben echter invloed op de langere termijn op de evolutie. De grootste verschil tussen gen flow en genetische drift is dat genstroom verwijst naar de overdracht van genen tussen populaties terwijl genetische drift de variatie is van allelfrequenties in kleine populaties, waardoor het verdwijnen van allelen uit de populatie mogelijk wordt. Genenstroom maakt de combinatie van genpools van twee populaties mogelijk. De genstroom maakt echter de oorsprong van nieuwe soorten door de genoverdracht mogelijk. Omdat genetische drift een natuurlijk proces is, wordt het ook wel de willekeurige drift genoemd. Genetische drift vindt plaats door oprichtereffect en knelpunten.        

Key Areas Covered

1. Wat is Gene Flow
      - Definitie, functies, rol
2. Wat is Genetic Drift
      - Definitie, functies, rol
3. Wat zijn de overeenkomsten tussen genstroom en genetische drift
      - Overzicht van gemeenschappelijke functies
4. Wat is het verschil tussen genstroom en genetische drift
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: antigenische verschuiving, knelpunten, oprichtereffect, genstroom. Genetische drift, genmigratie, genoverdracht, horizontale genoverdracht, willekeurige drift, herverdeling, soorten

Wat is Gene Flow

De genstroom verwijst naar de overdracht van genen of allelen van de ene populatie naar de andere populatie. De genstroom wordt ook wel genmigratie genoemd. Genenstroom in of uit een populatie beïnvloedt de allelfrequentie van de populatie. De mobiliteit van individuen is de belangrijkste oorzaak van de genstroom van de ene populatie naar de andere. Hoe groter de mobiliteit van individuen, hoe groter de genenstroom. Dieren zijn mobieler dan planten. Zaden en pollenkorrels kunnen met behulp van wind en dieren over grote afstanden worden getransporteerd. Genenstroom tussen twee populaties maakt het de populaties mogelijk om hun genenpool met elkaar te combineren. Dit kan de genetische variatie tussen de twee populaties verminderen. Daarom vermindert de genstroom de neiging van soortvorming. Dit betekent dat de genstroom de zich ontwikkelende verschillen herstelt, wat kan leiden tot de productie van een dochtersoort van de bestaande soort. Fysieke barrières zoals onbegaanbare bergketens, uitgestrekte woestijnen, oceanen en kunstmatige barrières kunnen de genstroom belemmeren.

Figuur 1: Genenstroom

Genenstroom kan ook optreden tussen soorten door middel van hybridisatie of genoverdracht. Genoverdracht verwijst naar de verplaatsing van genetisch materiaal tussen soorten. Het omvat horizontale genoverdracht, herverdeling en antigene verschuiving. Zowel bacteriën als virussen ondergaan voornamelijk genoverdracht. Horizontale genoverdracht is de overdracht van genetisch materiaal tussen eencellige organismen en / of meercellige organismen. reassortment is de recombinatie van genetisch materiaal van verschillende virussoorten via de chromosomale cross-over. In antigene verschuiving, twee of meer virussoorten combineren en vormen een subtype met een mengsel van oppervlakte-antigenen van elke gecombineerde soort. De genstroom wordt getoond in Figuur 1. 

Wat is Genetic Drift

Genetische drift is de variatie van de relatieve genotypische frequenties in een kleine populatie, waardoor bepaalde genen kunnen verdwijnen als gevolg van het overlijden van personen of het niet kunnen reproduceren. Genetische drift wordt ook wel genoemd willekeurige drift omdat het een natuurlijk proces is. Genetische drift kan op twee manieren voorkomen: oprichtereffect en knelpunten. Het terugkeren van kleine populatiegroottes veroorzaakt de oprichtereffect. Een ernstige afname van de populatieomvang wordt genoemd bottlenecks. Omdat een nieuwe populatie begint bij een klein aantal individuen, worden allelen of genotypen van de nieuwe populatie gefixeerd. Daardoor neemt de inteeltcoëfficiënt en homozygotie van de populatie toe als gevolg van allelfixatie. De genetische drift is te zien in populaties die regelmatig worden vernietigd, gevolgd door de herkolonisatie. De effectieve populatiegrootte (N_e) bepaalt de grootte van de genetische drift. Dan_e kan ook worden gedefinieerd als het aantal inteelt individuen in een populatie. N_e wordt gebruikt om de verwachte genetische afwijking in een bepaalde populatie te berekenen. De kans dat een allel in een populatie wordt hersteld, hangt af van N_e en de frequentie van distributie van dat specifieke allel binnen de populatie. Als de frequentie van een bepaald allel laag is in een populatie, is de kans groot dat dat allel uit die populatie verdwijnt. Alleen de allelen met hoge frequenties binnen een populatie worden gefixeerd door genetische drift. Dit toont aan dat genetische drift betrokken is bij het verminderen van de genetische diversiteit van de populatie.

Figuur 2: genetische drift

Echter, genetische drift heeft evolutionaire gevolgen op de lange termijn. Accumulatie van niet-adaptieve mutaties vergemakkelijkt de populatieonderverdeling of soortvorming. Aan de andere kant kan, wanneer de allelfixatie onafhankelijk in verschillende populaties voorkomt, de waarschijnlijkheid van paring tussen verschillende populaties van dezelfde soort worden verminderd. Dit maakt de opkomst van nieuwe soorten mogelijk. De genetische afwijking in een konijnenpopulatie is weergegeven in Figuur 2. 

Overeenkomsten tussen genstroom en genetische drift

• Zowel de genenstroom als de genetische drift zijn betrokken bij het verminderen van de genetische diversiteit binnen een populatie.
• Zowel de genstroom als de genetische drift hebben echter ook op lange termijn invloed op de evolutie en ook op speciatie.

Verschil tussen genstroom en genetische drift

Definitie

Gen flow: Genenstroom verwijst naar de overdracht van genen of allelen van de ene populatie naar de andere populatie.

Genetische drift: Genetische drift verwijst naar de variatie van de relatieve genotypische frequenties in een kleine populatie, waardoor de verdwijning van bepaalde genen als gevolg van de dood van individuen of onvermogen om te reproduceren.

Correlatie

Gen flow: Genenstroom zorgt ervoor dat de allelen van de ene populatie naar de andere kunnen gaan.

Genetische drift: Genetische drift zijn de veranderingen in allelfrequenties in een kleine populatie.

Werkt aan

Gen flow: Genenstroom werkt op meer dan één populatie tegelijk.

Genetische drift: Genetische drift werkt op kleine populaties.

Bijdrage tot specificatie

Gen flow: Genoverdracht, een proces van gen-flow tussen soorten, maakt de oorsprong van nieuwe soorten mogelijk.

Genetische drift: De accumulatie van niet-adaptieve mutaties en allelfixatie vergemakkelijkt speciatie.

Voorbeelden

Gen flow: Het transport van pollen over grote afstanden en het paren van Europeanen en inheemse Amerikanen, wat resulteert in nakomelingen met gemengde kenmerken, zijn voorbeelden van genstroom.

Genetische drift: De willekeurige sterfgevallen van groene kevers, waardoor bruine kevers in leven blijven, is een voorbeeld van genetische drift.

Conclusie

Genenstroom en genetische drift zijn twee gebeurtenissen die de genetische diversiteit van een populatie verminderen. Genenstroom is de overdracht van genen van de ene populatie naar de andere. Genoverdracht is de genstroom tussen twee verschillende soorten. Genoverdracht maakt de opkomst van een nieuwe soort mogelijk. Genetische drift is de variatie van allelfrequenties van een kleine populatie. Genetische drift maakt het mogelijk dat allelen met hoge frequenties prominent worden binnen een populatie. Het belangrijkste verschil tussen genstroom en genetische drift is het effect van elke gebeurtenis op de allelen van een populatie.

Referentie:

1. Rodriguez, Tommy. "Gene Flow." Darwin had gelijk. N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 30 juli 2017. 
2. "Genetic Drift." APSnet. N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 31 juli 2017. 

Afbeelding met dank aan:

1. "Genetische drift in een populatie Figuur 19 02 02" Door OpenStax, Rice University - Leerboekinhoud geproduceerd door OpenStax, Rice University. (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
2. "Gene flow" door Tsaneda - Gene_flow.jpg at wikieducator (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia