Grundlagen Flashcards
Mutation
Quelle der Variation, auf welche Selektion wirken kann
Die Entstehung eines neuen allels durch Veränderung der nukleotidsequenz
Fst Wert
Mißt den Grad der Fixierung der Subpopulation relativ zu maximalen möglichen Heterozygotie in der gesamten Popolation
Fst=
Fst= (Htotal - Hsub) / Htotal
Effektive Populationsgröße
Hypothetische ideale Population, welche sich identisch zu der untersuchten Population verhält
Bei Schwankungen der Populationszusammensetzung Größe verhält sie sich wie der harmonische Mittelwert
Substitution
Fixierte Unterschiede zwischen Populationen oder Arten
Warum haben große Pop. eine größere genetische Vielfalt?
Weil es länger dauert bis neutrale Mutationen fixiert werde
Wozu führt Gendrift?
Zur genetischen Differenzierung zwischen Populationen
Wozu führt Genfluss?
Zur Erniedrigung der genetischen Differenz und somit zu einen kleinen Fst Wert
Formel für genfluss
Nem = 0,25 [(1/Fst) -1]
Mikro-Satelliten
Codieren nicht für Gene und werden daher neutral vererbt
Die Zahl der Wiederholungen unterscheidet sich zwischen Allelen.
Sie tragen zu beiden Seiten konservierte Enden
Fitness
Durchschnittlicher Beitrag eines Genotypens zu folge Generation
Fitness (W) =
Wahrscheinlichkeit, dass ein bestimmter genotyp bis zur Fortpflanzung überlebt x Anzahl der Nachkommen
Dominanzfaktor h
h beschriebt die Dominanzbeziehung zwischen A1 und A2
Wann ist das Schicksal eines Allels von Selektion bestimmt?
s»_space; 1/N
Andernfalls überwiegt Drift
Balancierter Polymorphismus
Hezerozygoten Vorteil und Frquenzabhängige Selektion
Schaffen/erhalten genetische Variabilität
Pleitropie
Genort beeinflusst mehrere Merkmale
Polygenes Merkmal
Ein Merkmal, dass von mehreren Genorten beeinflusst wird
Segregation
Merkmale liegen auf unterschiedlichen Gameten und werden unabhängig voneinander vererbt
Gründe für LD
Haplotype Blocks
Vermischung von Populationen
Mutation
Epistatische Wechselwirkung
Fisher-Müller Hypothese
Sexuelle Populationen evolvieren schneller, weil unabhängig voneinander entstandene vorteilhafte Mutationen durch Rekombination vereint werden können, wohingegen bei asexuellen Tieren dies nicht möglich ist
Müllers Rätsche
Ohne sexuelle Fortpflanzung kommt es zur Anhäufung negativer Mutationen und Individuen mit wenigen negativen Mutationen gehen durch drift verloren
Es braucht also Selektion um positive Mutationen zu erhalten und negative auszukreuzen
Wie wird LD beseitigt?
Durch sexuelle Fortpflanzung durch Rekombination
Epistase
Zwei oder mehr Genorte wirken auf die Fitness eines Individuums, wobei die gemeinschaftliche Wirkung nicht der Summer der einzelnen Effekte entspricht
Varianzanalyse
Was ist die genetische und ökologische Komponente des phänotypens
V e
Varianz durch die Umwelt
V g
Varianz durch Genetik
Totale phänotypische Varianz: V p
Vp= Ve + Vg
Formel für H^2
H^2= Vg / (Vg + Ve) = Vg/Vp
Formel h^2
h^2 = Va / Vp
Was gibt h^2 an?
Inwieweit sich ein Merkmal durch Selektion ändern kann
Woraus setzt sich h^2 zusammen und was vernachlässigt es?
Besteht aus Va = additiver genetischer Varianz und
Vp = phänotypische Varianz
Vernachlässigt Vd = Dominaz Effekte
Und Vi = Interaktionseffekte (Epistaste)
Worin besteht das Problem von Vg?
Vg enthält mehrere unterkomponenten, welche kaum zu bestimmen sind. Diese sind: Va Vd Vi
Was muss man beachten, wenn man die Verwandten Regression betrachten will?
h^2 = b/r
b ist die Steigung der Geraden und r ist der Verwandtschafts koeffizient
Wann verändert sich ein Merkmal besonders stark unter Selektion?
Wenn es eine hohe Erblichkeit h^2 hat
Wofür ist das Maß der Veränderung unter Selektion über mehrere Generationen ein Merkmal?
Für das Maß der Erblichkeit
Was beschreibt Selektionsantwort R?
Wie sich ein Merkmal in der nächsten Generation aufgrund der Selektion verändert hat
Züchtergleichung
R = h^2 x s
s = Selektions differenzial
Wie wird die selektionsantwort beeinflusst?
Je höher erblich das Merkmal ist desto stärker ist die Antwort
Und je größer das selektionsdifferenzial, desto schneller verändert sich das Merkmal
h^2 über züchtergleichung bestimmen
h^2 = R/s
Wie ist das selektions differenzial s definiert?
s= MW2 - MW1
Wie trägt man genetische Korrelation auf?
Ein Merkmal einer Generation gegen eine anderes Merkmal aus der nachkommens Generation
Zum Beispiel Größe der Eltern gegen Gewicht der nachkommen
Wie trägt man phänotypische Korrelation auf?
Eine Merkmal einer Generation gegen ein anderes Merkmal der selben Generation.
Zum Beispiel Größe gegen Gewicht
Fisher‘s Fundamentales Theorem
Merkmale die besonders wichtig sind für die Fitness sind extremer Selektion ausgesetzt und sollten deswegen weniger Variation zeigen
Eine Merkmal, dass starker Selektion ausgesetzt ist zeigt welche Eigenschaften?
Die genetische Varianz ist gering und die Erblichkeit h^2 ist gering
Zeitlich fluktuierende Selektion
Über die Zeit ändern sich die Ansprüche, die ein Lebensraum stellt dadurch zeigen auch Merkmale die wichtig für die Fitness sind genetische Varianz
Genetische Korrelation
Merkmale variieren oftmals nicht getrennt voneinander, sondern zeigen in der Selektion eine Korrelation.
Wird ein Merkmal selektiert, so verändert sich ein anderes mit
Fällt besonders in der Züchtung auf
Dn/Ds Verhältnis
Dn< Ds. Negative Selektion
Dn =Ds. Neutral
Dn > Ds. Positive Selektion
Neutrale Erwartung beim Dn/Ds Test
Dn/Ds = 1
Warum ist der Dn/Ds Test in der Praxis nicht so einfach?
Einige Mutationen sind häufiger
Codon bias
Mitrolle Austausch einer base kann die Auswirkung aufheben
McDonald Kreitman Test
Polymorphismen ( Sequenz Unterschiede Synonym / nicht synonym) innerhalb einer Art werden verglichen mit fixierten unterschieden zwischen den Arten.
Hitchhiking ( selective sweep)
Wenn eine Mutation schnell fixiert wird, da sie einen großen Fitness Vorteil bringt, werden benachbarte neutrale bis leicht negative Mutationen mitfixiert, insofern nur selten Rekombination zwischen den beiden Mutationen statt findet.
- > Verlust der heterozygotie in diesem Bereich
- > verringere Polymorphie in dem Bereich
Evolution
Veränderung von genfrequenzen in Populationen
Gendrift
Zufälliger Veränderung von allelfrequenzen in einer Population
Mittlere Fitness der Population T
T = 1 + s ( p^2 + 2 hpq )
S Selektionskoeffizient
h Dominanzbeziehung
p/q Frequenz der Allele
LD
Zwei Allele treten öfter zusammen auf, als das durch reine Wahrscheinlichkeit erklärbar wäre. Kennt man das eine Allel, so kann man erwarten welches Allel am anderen Locus liegt.
Eine statistische Assoziation zwischen zwei Allelen
Selektionsantwort
Erbliche Änderung des Mittelwertes für ein Merkmal in der F1 gegenüber der elterngeneration nach Selektion
Wodurch kommt Fixierung zustande?
Durch Drift und Selektion
Warum sind neutrale Mutationen häufiger als nicht Synonyme?
Die auf nicht Synonyme drift sowie Selektion wirkt, da nicht Synonyme Mutationen oftmals negativ sind, werden sie durch Selektion beseitigt
neutrale Mutationen hingegen sind nur der Drift ausgesetzt
