Jito genetiko

Jito genetikoaren analogia puxtarriekin. Puxtarrietan dagoen puntu beltz bakoitzak hurrengo belaunaldira pasatzen den puxtarrien kopurua adierazten du. Bost belaunalditan puxtarri urdinak besterik ez daude

Jito genetikoa, gene-jitoa, alelo-jitoa, edo Sewall Wright efektua (Sewall Wright biologoaren omenez) izenez ere ezagutzen da.  Hautespen naturalarekin batera jarduten du, espezieen maiztasun alelikoak denboran zehar aldatuz. Jito genetikoa efektu estokastiko bat da; alelo batzuk ausaz eta ez hautespen naturalez galtzearen eta ugalketan ausazko laginketaren ondorioa da. Belaunaldi batetik bestera aleloen maiztasuna ausaz aldatzean datza. Normalean, maiztasun txikieneko aleloak galdu egiten dira, eta maiztasun handienekoak (% 100 inguruko maiztasuna) finkatu egiten dira. Ondorioz, populazioaren dibertsitate genetikoa murriztu egiten da.  Hardy Weinbergen orekaren arabera, populazioen gutxieneko tamaina jakin batetik aurrera, baldin eta hautaketa- eta mutazio-prozesurik ez badago, efektu horrek garrantzia galtzen du, eta maiztasun genikoak egonkortu egiten dira.

Haustespen naturalaren antzean, jito genetikoak populazioetan eragiten du. Aleloen maiztasuna (maiztasun alelikoa) eta populazio bateko kideen aleloen predominantzia alteratzen du, eta taldearen dibertsitate genetikoa aldatu. Jito genetikoaren eraginak populazio txikietan areagotzen dira (botila-lepoa efektuan edo efektu fundatzaileetan gertatu ohi den bezala) eta adaptatiboak ez diren aldaketak eragiten dituzte.

Jito genetikoak populazio homozigotikoa eratzeko joera du, hau da, genotipo heterozigotikoak ezabatzeko joera. Gainera, populazio bakoitzean galdu eta finkatzen diren aleloak desberdinak izan daitezkeenez, jitoaren eraginpean espezie bereko bi populazio edo gehiago bereizten dira genetikoki.

Alelo baten maiztasuna belaunaldi batetik bestera alda daiteke, laginketa-errore deritzenei esker. Izan ere, populazioaren alelo guztietatik frakzio txiki bat baino ez da pasatuko hurrengora.

Gametoak progenia ekoizteko elkartzen direnean laginketa-errorea gertatzen da. Organismo askok gameto kopuru handia sortzen dute, baina, populazioaren tamaina txikia denean, gameto kopuru mugatu bat elkartzen da hurrengo belaunaldiko indibiduoak ekoizteko. Lagin mugatu horretan dauden aleloen gainean zoriak eragiten du, eta, hala, laginketa-erroreak jito genetikoa edo maiztasun alelikoen aldaketak eragin ditzake. Espero diren proportzioen desbideratzeak ausazkoak direnez, ezinezkoa da aldaketaren norabidea aurreikustea. Hala ere, aldaketen magnitudea aurresan dezakegu.

Jito genetikoaren magnitudea

Jito genetikoaren kantitatea maiztasun alelikoaren bariantzatik abiatuz estima daiteke. Populazio banatuen kopuru handi bat behatzen badugu, bakoitza N indibiduoekin eta p eta q maiztasun alelikoekin, zorizko ugalketa-belaunaldi baten ostean,  populazioen arteko maiztasun alelikoen bariantza (sp2) izango da jito genetikoa:

Adibidez: demagun biztanleria 50 indibiduo direla. Maiztasun alelikoak berdinak direnean (p = q = 0,5), maiztasun alelikoaren bariantza (sp2) 0,5 izango da (0,5 . 0,5)/(2 . 50) = 0,0025. Aitzitik, p = 0,9 eta q = 0,1 denean, maiztasun alelikoaren bariantza 0,0009 izango da soilik. Halaber, jito genetikoa handiagoa izango da populazioaren tamaina txikia denean. p = q = 0,5 bada, baina populazioaren tamaina 50 izan beharrean 10 baino ez bada, orduan, maiztasun alelikoko bariantza (0,5 izango da. 0,5)/(2. 10) = 0,0125; hau da, populazioaren tamaina 50 denean baino bost aldiz handiagoa.

Jito genetikoen bidezko populazioen dibergentzia Peter Buri-k gauzatutako esperimentuaren bitartez lortutako emaitzekin ilustratzen da. Buri-k 2 aleloren maiztasuna (bw75 y bw) aztertu zuen 19 belaunalditan banatutako 107 populaziotan. Biek 0,5 maiztasuna zuten, eta Drosophilan begien kolorean eragiten zuten. Jito genetikoaren emaitzak ikusita, populazio ezberdinetan maiztasun alelikoak dibergitu zuten, eta maiz alelo batekiko edo bestearekiko finkoak bilakatu ziren.

Jito genetikoaren eragileak

Jito genetiko guztiak laginketa-erroretik sortzen diren arren, zenbait modutan sor daiteke errore hori.

Baliabideak

Populazio bat tamainaz murriztu daiteke zenbait belaunalditan, espazioaren, elikagaien edo beste baliabide kritikoren batek mugatuta.

Botila-lepoa

Populazio baten tamaina izugarri murrizten da, eta, horren ondorioz, jito genetikoa jasateko aukera handia duen populazioa sortzen da. Gizabanako baten edozein mutazio komunitatean anplifikatuko da horrek berriro tamaina emendatzean. Botila-lepoko gertaerek ere espezieen dibertsitate genetikoa murrizten dute, gutxien erabiltzen diren aleloak desagertzearen ondorioz.

Nahiz eta botila-lepoa bat-bateko gertaera batek eragin, horren eragina mantentzen da denbora luzez. Ezohiko banaketa genetikoa eragiten duen botila-lepoaren adibide interesgarri bat da Mikronesiako Pingelap-en atoloian itsutasuna duten banakoen proportzio handia. Aipatutako itsutasuna, begietako makila zelulen  mutazio ezohiko batek eragiten du (akrotopsia).

Populazio baten aldaketa genetikoa asko murriztu daiteke botila-lepo baten bidez. Denboran zehar hautespen naturalari esker lortutako moldapen onuragarriak ere betiko gal daitezke. ( Futuyma 1998, pp. 303–304) Aldaketa-galerak, hala nola, gaixotasunak, klima-aldaketak edo eskura dagoen elikagai-iturriaren aldaketak, bizirik iraun duen biztanleria edozein hautapen-presio berriren eraginpean uzten du. Mutazio onuragarri horiek galduta, biztanlerien  itotze-kasu ezagun asko izan dira iragan hurbilean.

Fundatzaile-efektua

Fundatzaile-efektua indibiduo kopuru txiki batetik populazio bat ezartzearen ondorioa da, botila-lepo efektuaren kasu berezia, alegia. Populazio batek tamaina emendatu eta handi samar bihur badaiteke ere, bere kide guztien geneak jatorriz fundatzaileengan  zeuden gene urrietatik eratortzen dira (migraziorik eta mutaziorik ez dagoela aintzat hartuta). Fundatzaileen gene batzuen gainean eragiten duten zorizko gertakariek eragin handia izango dute biztanleria orokorraren osaeran.

Ontzi batean dauden puxtarriekin analogia

Jito genetikoaren prozesua azaltzeko, 20 puxtarri dituen ontzi bat erabil daiteke populazio bateko 20 organismo irudikatzeko. Puxtarri ontzi hori hasierako populazio gisa hartzen da. Ontziko puxtarrien erdia gorria da eta beste erdia urdina. Kolore bakoitza populazioaren gene baten alelo desberdin bati dagokio. Belaunaldi berri bakoitzean, organismoak zoriz ugaltzen dira. Ugalketa hori irudikatzeko, jatorrizko ontziaren puxtarri bat ausaz hautatzen da, eta hutsik dagoen ontzi batean kolore bereko puxtarri berri bat uzten da. Hori jatorriko puxtarriaren “progenia” da, eta “aitzindaria” beste ontzian mantentzen da. Prozesu hori behin eta berriro errepikatzen da, bigarren ontzian 20 puxtarri berri egon arte. Bigarren ontzian 20 "ondorengo" egongo dira, eta gorriak eta urdinak izango dira. Zehazki 10 puxtarri gorri eta 10 urdin baldin ez badaude, frekuentzia alelikoak ausazko aldaketa izan du.

Prozesu hori hainbat aldiz errepikatzen bada, belaunaldi bakoitzean bildutako puxtarri gorri eta urdinen kopurua aldatu egiten da. Batzuetan, ontzi berrietako batek ontzi “aitzindariak” baino puxtarri gorri gehiago ditu, eta beste batzuetan urdin gehiago. Fluktuazio hori jito genetikoaren antzekoa da: aleloen banaketa belaunaldi batetik bestera ausaz aldatzeak populazioaren maiztasun alelikoan aldaketa dakar.

Edozein belaunalditan, kolore jakin bateko puxtarriren bat aukeratzen ez bada, horrek ez du “ondorengorik” izango. Adibide honetan, puxtarri gorririk aukeratzen ez bada, belaunaldi berria irudikatzen duen ontziak “ondorengo” urdinak bakarrik izango ditu. Kasu horretan, alelo gorria behin betiko galduko da populazioan, eta alelo urdina, berriz, finkatu egingo da: etorkizuneko belaunaldi guztiak urdinak izango dira. Populazio txikietan, alelo bat belaunaldi gutxi batzuetan finkatu daiteke.

Jito genetikoaren ondorioak

Jito genetikoak populazio bateko konposizio genetikoan eragin garrantzitsuak ditu.

1.- Populazioaren barruko maiztasun alelikoen aldaketa eragiten du. Jito genetikoa ausazkoa dela kontuan hartuta, maiztasun alelikoen igoera haien jaitsiera bezain ohikoa da eta denboraren poderioz fluktuatu dezake.

2.- Populazioen barneko aldakortasun genetikoa murrizten du, eta alelo bat 1-eko maiztasunera iritsten da. Kasu horretan, aleloa finkatu egin dela esaten da, edo, 0-ko maiztasuna hartzen badu, aleloa populaziotik guztiz desagertu egin dela .

Kanpo estekak

• Datuak: Q486420
• Multimedia: Genetic drift / Q486420