POPULATIE GENETICA WAT IS EEN POPULATIE?

EEN VERZAMELING INDIVIDUEN, DIE EEN BEGRENSD GEBIED BEVOLKEN DE WERELD EEN WERELDDEEL EEN LAND EEN EILAND

WAAROM ZIEN INDIVIDUEN IN EEN POPULATIE ER VERSCHILLEND UIT?

VARIATIE VAN EEN KENMERK (LENGTE) ERFELIJKE AANLEG -> GENETISCHE VARIATIE GENETICA OMGEVINGSFACTOREN -> OMGEVINGSVARIATIE EPIDEMIOLOGIE GEN-OMGEVINGS INTERACTIE -> GEVOELIGHEID OP BASIS VAN ERFELIJKE AANLEG GENETISCHE EPIDEMIOLOGIE

GENETISCHE VARIATIE VERGELIJK DE BASE-VOLGORDE VAN 2 MENSELIJKE GENOMEN: ~ 1/1000 BP IS VERSCHILLEND -> MENSELIJK DNA IS POLYMORF

SNP (SINGLE NUCELOTIDE POLYMORPHISM) -----AGGGCTTAGCTAGCTGATCGTAGCTA----- -----AGGGCTTAGCTAACTGATCGTAGCTA----- GEWOONLIJK 2 ALLELEN

VNTR (VARIABLE NUMBER OF TANDEM REPEATS) -----GTCCGGTACACACACACACACATAACTGATG---- -----GTCCGGTACACACACACACATAACTGATG---- -----GTCCGGTACACACACACATAACTGATG---- -----GTCCGGTACACACACATAACTGATG---- GEWOONLIJK MEER DAN 2 ALLELEN

BIJ GENETISCHE VARIATIE WORDT ONDERSCHEID GEMAAKT TUSSEN: FUNCTIONEEL EN NIET-FUNCTIONEEL CA 90% VAN HET DNA HEEFT GEEN FUNCTIE -> 90% VAN DE VARIATIE IS NIET FUNCTIONEEL ~10% VAN DE VARIATIE KAN INVLOED HEBBEN OP GENEXPRESSIE EN IS DAN FUNCTIONEEL

FUNCTIONELE GENETISCHE VARIATIE Ile Thr Pro C A T T A C G C C A G G T A A T G C G G T C Ile Met Pro C A T T A T G C C A G G T A A T A C G G T C

FUNCTIONELE GENETISCHE VARIATIE ---ccaat--- // ---tata--- // --catccctccagatag--- ? ? ? ---cctat--- // ---tata--- // --catccctccagatag---

HET TOTAAL VAN ALLE (FUNCTIONELE) ALLELEN IN EEN POPULATIE NOEMEN WE DE GENENPOOL

p2 + 2pq + q2 = 1 DE WET VAN HARDY WEINBERG BESCHRIJFT DE GENETISCHE STRUCTUUR VAN EEN POPULATIE VOOR WAT BETREFT DE ALLELEN EN GENOTYPEN VOOR EEN GEN MET ALLELEN A EN a MET FREQUENTIES p EN q GELDT: p2 + 2pq + q2 = 1 Als verschillende genotypen leiden tot fenotype-verschillen, dan kan uit de kwantitatieve analyse van fenotypen de genotype- en allel-frequenties worden bepaald.

Voor elk individu, dat nakomelingen genereert is er de kans p dat allel A wordt doorgegeven en de kans q dat a wordt doorgegeven: Individu 1 A (p) a (q) Individu 2 A (p) AA (p2) Aa (pq) a (q) Aa (pq) aa (q2) Als verschillende genotypen leiden tot fenotype-verschillen, dan kan uit de kwantitatieve analyse van fenotypen de genotype- en allel-frequenties worden bepaald.

Voorbeeld: albinisme bij Hopi indianen: 26/6000 = 0,0043 Wat is de kans op dragerschap? Autosomaal recessieve aandoening: ** Niet-abino’s zijn homozygoot of heterozygoot voor het normale allel W met frequentie p. ** Albino’s zijn homozygoot voor het abnormale allel w met frequentie q. q= V 0,0043 = 0,065 -> p = 0,935 Dragerschap-frequentie 2pq: 2x0,935x0,065=0,122 (12,2%) (albino gedeelte: 0.0043; het deel homozygoot normaal: 0,874)

BIJ EEN POPULATIE IN HW EVENWICHT VERANDEREN p EN q NIET OVER DE GENERATIES HEEN INDIEN DE POPULATIE NIET IN EVENWICHT IS, ZIJN ER VERSTORENDE FACTOREN WERKZAAM: DRIFT MUTATIE NON-RANDOM MATING SELECTIE DE POPULATIEGENETICA PROBEERT DEZE INVLOEDEN IN KAART TE BRENGEN OM DAARMEE DE VERANDE- RINGEN TE BEGRIJPEN EN TE VOORSPELLEN.

EVENWICHT: ALLELEN HEBBEN 50% KANS PER MEIOSE OM TE WORDEN DOORGEGEVEN AA AB AB AA AA AA AB AA AA AB AA BA AA AA AA BA GENERATIE 1: q = 0.19 GENERATIE 2: q = 0.19

DRIFT AA AB AB AA AA AA AB AA AB AB AA BA AA AA BA BA GENERATIE 1: q = 0.19 GENERATIE 2: q = 0.19 -> q = 0.31

MUTATIE: A -> B AA AB AB AA AA AA AB AA AA AB AA BA AB AA AA BA GENERATIE 1: q = 0.19 GENERATIE 2: q = 0.19 -> q = 0.25

NON-RANDOM MATING AA AB AB AA AA AA AB AA AA AB AA BB AA AB AA BA GENERATIE 1: q = 0.19 GENERATIE 2: q = 0.19 -> q = 0.31

Indien de waargenomen genotype frequentie afwijkt van de verwachte frequenties volgens de HW-wet, is er geen evenwicht: een of meer van bovengenoemde mechanismen is in de populatie werkzaam

Voorbeeld albinisme: 26 albino’s naast 5974 niet-albino’s -> p= 0,935 en q= 0,065 Berekend: Fenotype genotype frequentie aantallen Albino’s aa q2 = 0,0043 26 Dragers Aa 2pq = 0,122 732 Overigen AA p2 = 0,874 5242 In de volgende generatie blijkt het aantal albino’s veel hoger, waaruit kan worden berekend dat het aantal dragers in de ouder-populatie in werkelijkheid 845 bedroeg.

Was er in de ouder-populatie sprake van HW-evenwicht? Chi2-test: d2/e sommeer (waargenomen-verwacht)2/verwacht waargenomen verwacht d2/e 26 26 0 845 732 15,1 5129 5242 2,4 Chi2 = 17,3 Er is 1 vrijheidsgraad dus p<0.001 Er was geen sprake van evenwicht