Interessant

Was ist selektiver Sweep?

Was ist selektiver Sweep?

Selective Sweep oder genetisches Trampen ist ein Begriff aus der Genetik und Evolution, der erklärt, wie Allele für günstige Anpassungen und die ihnen zugeordneten Allele auf Chromosomen in einer Population aufgrund natürlicher Selektion häufiger auftreten.

Was sind starke Allele?

Natürliche Selektion wählt die günstigsten Allele für eine Umgebung aus, um zu verhindern, dass eine Art diese Merkmale von Generation zu Generation weitergibt. Je günstiger das Allel für die Umwelt ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass die Individuen, die dieses Allel besitzen, lange genug leben, um dieses wünschenswerte Merkmal zu reproduzieren und an ihre Nachkommen weiterzugeben. Irgendwann werden unerwünschte Merkmale aus der Population gezüchtet und nur die starken Allele bleiben übrig, um weiterzumachen.

Wie ein selektiver Sweep passiert

Die Auswahl dieser bevorzugten Merkmale kann sehr stark sein. Nach einer besonders starken Auswahl für ein Merkmal, das am wünschenswertesten ist, wird ein selektiver Sweep durchgeführt. Die Gene, die für die günstige Anpassung kodieren, werden nicht nur häufiger und häufiger in der Bevölkerung vorkommen, sondern es werden auch andere Merkmale ausgewählt, die von Allelen kontrolliert werden, die sich in der Nähe dieser günstigen Allele befinden, unabhängig davon, ob sie gut oder gut sind schlechte Anpassungen.

Diese zusätzlichen Allele werden auch als "genetisches Trampen" bezeichnet und kommen für die Selektionsfahrt mit. Dieses Phänomen kann der Grund sein, warum einige scheinbar unerwünschte Merkmale weitergegeben werden, auch wenn dies die Bevölkerung nicht zum "Stärksten" macht. Ein schwerwiegendes Missverständnis darüber, wie natürliche Selektion funktioniert, ist die Idee, dass alle anderen Negative, wie genetisch bedingte Krankheiten, aus der Bevölkerung gezüchtet werden sollten, wenn nur die gewünschten Merkmale ausgewählt werden. Diese nicht so günstigen Eigenschaften scheinen jedoch bestehen zu bleiben. Ein Teil davon könnte durch die Idee des selektiven Sweeps und des genetischen Trampen erklärt werden.

Beispiele für selektives Kehren beim Menschen

Kennen Sie jemanden, der laktoseintolerant ist? Menschen mit Laktoseintoleranz können Milch oder Milchprodukte wie Käse und Eis nicht vollständig verdauen. Laktose ist eine Zuckerart, die in der Milch vorkommt und für deren Abbau und Verdauung das Enzym Laktase benötigt wird. Säuglinge werden mit Laktase geboren und können die Laktose verdauen. Mit Erreichen des Erwachsenenalters verliert jedoch ein großer Teil der menschlichen Bevölkerung die Fähigkeit, Laktase zu produzieren, und kann daher keine Milchprodukte mehr trinken oder essen.

Rückblick auf unsere Vorfahren

Vor ungefähr 10.000 Jahren lernten unsere menschlichen Vorfahren die Kunst der Landwirtschaft und begannen anschließend, Tiere zu domestizieren. Die Domestizierung von Kühen in Europa erlaubte diesen Menschen, Kuhmilch zur Ernährung zu verwenden. Im Laufe der Zeit besaßen diejenigen Individuen, die das Allel zur Herstellung von Laktase besaßen, die günstigen Eigenschaften gegenüber denen, die die Kuhmilch nicht verdauen konnten.

Bei den Europäern kam es zu einer selektiven Untersuchung, und die Fähigkeit, sich mit Milch und Milchprodukten zu ernähren, wurde sehr positiv bewertet. Daher besaß die Mehrheit der Europäer die Fähigkeit, Laktase herzustellen. Andere Gene trampten mit dieser Auswahl. Tatsächlich schätzen die Forscher, dass ungefähr eine Million Basenpaare DNA zusammen mit der Sequenz, die für das Lactase-Enzym kodierte, per Anhalter transportiert wurden.

Ein weiteres Beispiel ist die Hautfarbe

Ein weiteres Beispiel für einen selektiven Schwung beim Menschen ist die Hautfarbe. Als menschliche Vorfahren aus Afrika kamen, wo dunkle Haut ein notwendiger Schutz gegen die direkten ultravioletten Strahlen der Sonne ist, bedeutete weniger direktes Sonnenlicht, dass die dunklen Pigmente nicht mehr zum Überleben notwendig waren. Gruppen dieser frühen Menschen zogen nach Norden nach Europa und Asien und verloren allmählich die dunkle Pigmentierung zugunsten einer helleren Hautfarbe.

Dieser Mangel an dunkler Pigmentierung wurde nicht nur begünstigt und ausgewählt, sondern auch nahe Allele, die die Geschwindigkeit des Stoffwechsels kontrollierten, trampten mit. Stoffwechselraten wurden für verschiedene Kulturen auf der ganzen Welt untersucht und es wurde festgestellt, dass sie sehr eng mit der Art des Klimas korrelieren, in dem das Individuum lebt, ähnlich wie bei den Genen, die die Haut färben. Es wird vorgeschlagen, dass das Hautpigmentierungsgen und das metabolische Ratengen bei den frühen menschlichen Vorfahren am gleichen selektiven Sweep beteiligt waren.