Игры в популяционную генетику.

Для того, чтобы плавно перейти от индивидуальной медицины к этнически или расово-ориентерованной (или просто выяснить, существует ли такая принципиальная возможность) нам обязательно надо хотя бы по щиколотки забрести в популяционную генетику. В ней царят свои законы и правила, без понимания которых сложно прокомментировать запрет на вывоз биологических образцов.

Для начала определимся, что такое популяция. Точное определение термина «популяция», так же как и определение «гена», все время уточняется, исходя из последних научных открытий в генетике. Для простоты я все же выбрала опеределение Тимофеева-Ресовского, которое на мой взгляд не утратило актуальность и поможет понять законы, царящие в ней.

Итак, популяция — это совокупность особей одного вида, которые свободно скрещиваются, населяют определенное пространство в течении длительного времени и изолированы от других популяций сезонно, пространственно, физиологически или генетически. Так вот, распределение аллелей в популяции описываются вполне строгой математической закономерностью, которая называется законом Харди-Вайнберга. Для понимания этого закона, мы не будем разбирать утомительное формулирование, а лучше сразу сыграем в игру «.

Для этой игры нам понадобится комплект для игры в шашки: 16 черных и 16 белых. Представим, что у нас черная шашка доминантный аллель, например карий цвет глаз, раз уж мы рассматривали этот случай, а белая — рецессивный (соответственно голубой). Берем две любые шашки, ставим из одна на другую. Это у нас будет генотип одной особи (мы помним, одна особь всегда имеет две аллели). Тепер строим популяцию из 16 особей на свой вкус. Например делаем 8 черных пар (дважды доминантных карих), и 8 белых пар (исключительно голубоглазых). Дальше «скрещиваем» их и смотрим, какое у нас получилось потомство.

Как это «скрещивание» выглядит на практике: берете все ваши шашечные пары, скидываете в кучу и тщательно перемешиваете. Затем завязываете себе глаза, чтобы избежать селекции и симпатии к голубоглазым, начинаете выбирать по две шашки наугад и складывать попарно в новое поколение. Когда все 32 шашки попарно разложены в 16 новых особей, развязываете себе глаза и смотрите, что у вас получилось. Вы будете наверное удивлены, но у вас наверняка получится 4 полностью черные пары, 4 полностью белые и 8 чернобелые. Можете опять все перемешать и опять попаровать с закрытыми глазами. И я вас уверяю, что у вас опять будет то же самое: 4 полностью черные пары, 4 полностью белые и 8 чернобелые. Если взять два комплекта шашек, перемешать и попаровать таким образом, получим 8 черных пар (карие), 8 полностью белых (голубые) и 16 чернобелых (карие). Какое-то время вас будет это все удивлять, но примерно с 10-го раза вы вероятно привыкните и воспримете это как неизбежный закон природы. В общем уже просматривается закономерность, не так ли?

Хорошо, это мы рассматривали случай, когда частота белых и черных алеллей равна (количество белых и черных шашек). А что если у нас в сугубо кареглазую популяцию занесло парочку голубоглазых особей? Берем 40 штук шашек: 24 черных и 16 белых и строим 8 полностью черные пары (кареглазые), 8 чернобелые (тоже кареглазые) и 4 белые (голубоглазые). Теперь опять завязываем себе глаза, перемешиваем и опять паруем по две. Открываем глаза и что мы видим: у нас получилось 7 полностью черных, 10 чернобелых и 3 белых. Дальше мы можем сколько угодно перемешивать и паровать, у нас все равно буде наблюдаться это соотношение. Однако никакого волшебства и мошенничества.

Итак, какая бы ни была исходная комбинация аллелей в популляции, все-равно через некоторое количество поколений установится определенное закономерное равновесие, которое можно выразить математически.

Давайте выразим эту закономерность в формуле и будем считать, что закон Харди-Ванберга у нас в голове.
Итак, частоту встречаемости доминантного аллеля А (черного) выразим как p, а частоту встречаемости рецессивного алллеля а (голубого) как q. Например у нас в популяции всего 32 шашки аллеля: 16 черных А и 16 белых а. Таким образом частота встречаемости доминантного аллеля А черной шашки p=16/32=0.5, ну и с частотой встречаемости белой шашки рецессивного аллеля а такая же история: q=16/32=0.5 (ну или 1-0.5, кому как приятно считать).

Теперь я вам скажу, что эти частоты встречаемости генотипических классов (попарованных шашек) выражаются формулой:

p2АА+2pqАа+q2аа

Это как раз так формула, по которой я узнала, что у вас получится в результате ваших слепых манипуляций с одним комплектом шашек в самом начале рассказа: 0.52АА+2*0.5*0.5Аа+0.52аа=0.25AA+0.5Aa+0.25aa

Подведем итог:
0.25 (частота встречаемости черной пары АА)*16 (всех шашечных пар)=4 черные пары АА
0.5 (частота встречаемости чернобелой пары Аa)*16 (всех шашечных пар)=8 чернобелые пары Аа
0.25 (частота встречаемости белой пары аа)*16 (всех шашечных пар)=4 белые пары аа

Однако это все работает для популяции при трех важных условиях:
1. популяция достаточно большая и изолированная
2. скрещивание свободное и непредвзятое, то есть нет моды на голубоглазых и какого-либо отбора
3. мы не берем во внимание возниконовение мутаций

Вот тепер мы вплотную приблизились к рассмотрению понятия расы или этнической группы (или популяции, как хотите) с точки зрения антрополога, социолога и генетика.

Реклама

2 Responses to Игры в популяционную генетику.

  1. популяция — это совокупность особей одного вида, которые свободно скрещиваются, населяют определенное пространство в течении длительного времени и изолированы от других популяций сезонно, пространственно, физиологически или генетически.
    Там еще «поведенчески» должно быть. Или это более поздняя добавка?

  2. ты знаешь, в формулировке наблюдается тенденция к упрощению. isolated population denotes a breeding group whose members breed mostly or solely among themselves, usually as a result of physical isolation. Все.

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход / Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход / Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход / Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход / Изменить )

Connecting to %s

%d такие блоггеры, как: