Генетическое равновесие, мутации и формула Харди-Вайнберга

Генетическое равновесие описывает состояние аллеля или генотипа в генофонде (например, в популяции), при котором его частота не меняется от поколения к поколению. Генетическое равновесие описывает теоретическое состояние, которое лежит в основе определения того, могут ли популяции отклоняться от него и каким образом. Равновесие Харди-Вейнберга — одна из теоретических моделей для изучения генетического равновесия. Оно обычно изучается с использованием моделей, которые исходят из предположений Харди-Вейнберга, а именно: • Отсутствие мутаций генов в этом локусе или локусах, связанных с признаком • Большой размер популяции • Ограниченная или отсутствующая иммиграция, эмиграция или миграция (генетический поток) • Отсутствие естественного отбора по этому локусу или признаку • Случайное скрещивание (панмиксия) Оно может описывать и другие типы равновесия, особенно в контексте моделирования. В частности, многие модели используют вариацию принципа Харди-Вейнберга в качестве своей основы. Вместо того чтобы все характеристики Харди-Вейнберга присутствовали, эти модели предполагают баланс между диверсифицирующим эффектом генетического дрейфа и гомогенизирующим эффектом миграции между популяциями. Популяция, не находящаяся в равновесии, указывает на нарушение одного из допущений рассматриваемой модели. Теоретические модели генетического равновесия. Принцип Харди-Вейнберга обеспечивает математическую основу для генетического равновесия. Само генетическое равновесие, будь то Харди-Вейнберг или иное, служит основой для ряда приложений, включая популяционную генетику, охрану природы и эволюционную биологию. Благодаря быстрому увеличению количества доступных полных геномных последовательностей, а также распространению анонимных маркеров, модели были использованы для расширения первоначальной теории на всевозможные биологические контексты. Используя данные генетических маркеров, таких как ISSR и RAPD, а также прогностический потенциал статистики, исследования разработали модели для вывода о том, какие процессы привели к отсутствию равновесия. Это включает в себя локальную адаптацию, сокращение и расширение ареала, а также отсутствие генного потока из-за географических или поведенческих барьеров, хотя моделирование равновесия применялось к широкому кругу тем и вопросов. Моделирование равновесия привело к развитию этой области. Поскольку аллельное доминирование может нарушать предсказания равновесия, некоторые модели отказались от использования генетического равновесия в качестве предположения. Вместо традиционной F-статистики они используют байесовские оценки. Холсингер и др. разработали аналог FST, называемый тета. Исследования показали, что байесовские оценки лучше предсказывают наблюдаемые закономерности. Однако моделирование, основанное на генетическом равновесии, остается инструментом в популяционной и природоохранной генетике — оно может предоставить бесценную информацию о предыдущих исторических процессах.