Module 9 Flashcards
Population
Groupe d’individus vivant en proximité suffisante pour que tous les individus au sein de tels groupes aient une égale probabilité de rencontre pour se reproduire
(reproduction aléatoire).
Structure de population résulte d’une balance entre:
Mutation - Dérive - Migration - Sélection
La dérive génétique
- Réduit la diversité génétique et augmente la consanguinité à l’intérieur des populations
- Augmente la différenciation entre populations
On perds moins rapidement l’hétérozygotie lorsque Ne est élevé
La mutation
Augmente la diversité génétique et réduit la consanguinité à l’intérieur des populations
He sera différent selon le type de marqueur utilisé ou selon la région génomique étudiée
La migration
Homogénéise les fréquences alléliques entre populations (maintient diversité génétique)
Interactions migration- dérive
Modèle de migration en île:
. Ensemble de populations de tailles effectives identiques et stables
- Échange d’allèles (taux de migration m) est identique et stable entre chaque population
- Ce paramètre réflète également le degré de divergence entre populations selon le modèle de migration en île.
- Nem est considéré comme la mesure de flux génique et s’exprime en nombre de migrants effectifs par génération.
L’effet de la migration peut être surprenant :
un nouveau migrant efficace s’établissant par génération suffit à limiter la consanguinité de la population à une valeur beaucoup moindre que le F maximal de 1.
le « stepping stone model » ou modèle pas-à-pas
Implique que les échanges génétiques se font seulement entre populations adjacentes.
Ce type de migration résulte en général en l’isolement par la distance, i.e. que le degré de divergence entre populations augmente de façon linéaire en fonction de leur éloignement géographique.
notions complémentaires sur les interactions migration vs. autres forces évolutives
Fst = 1/ (4Nem + 4Nem +1)
En général 4Nem est considéré comme négligeable p/r à 4Nem (mais attention)…
Il faut se souvenir que la simplicité de cette relation tient du fait que:
1) On assume qu’un modèle en île s’applique (des modèles beaucoup plus complexes mais difficilement applicables en réalité)
2) On assume un taux de migration constant et égal entre populations
3) On assume que l’état d’équilibre “ migration mutation-dérive ” est atteint (méfiez-vous….)
Structure génétique des populations
- Application la plus courante de la génétique en écologie moléculaire.
- Façon dont la variation génétique est répartie au sein d’une espèce, selon l’intensité des forces évolutives agissant sur les individus composant les populations.
Objectifs visés:
- Définir combien de populations génétiquement distinctes composent une espèce.
- Établir la répartition géographique de ces populations.
- Quantifier le degré de variation génétique au sein de chaque population
- Quantifier l’ampleur de la différenciation entre les populations, de même que leur degré de connectivité.
Utilité:
- Lorsque mis en relation avec les caractéristiques de l’espèce et son habitat : permet d’élucider les déterminismes écologiques de la structuration génétique.
- Gestion et conservation: information capitale pour optimiser l’exploitation ou prévoir les conséquences des perturbations d’habitats.
Les étapes d’analyse « typiques »
1) diversité génétique intra-population.
2) hypothèse nulle de non-différenciation
> En général, hypothèse nulle rejetée si la probabilité que les fréquences alléliques observées entre échantillons soit homogène est inférieure à P < 0,05.
3) ampleur de la différenciation
Statistiques de Wright
Basées sur l’extension du concept unissant l’évolution de l’hétérozygotie à l’effet de la consanguinité pour tenir compte de l’effet de la division en populations distinctes sur cette relation.
Une des conséquences importantes de la structure de populations est une réduction de la proportion des génotypes hétérozygotes observée dans l’ensemble d’un système structuré relativement à la proportion qui serait attendue sous l’hypothèse d’une reproduction aléatoire globale.
La réduction en hétérozygotes résultant de la structure
de populations est intimement liée à la réduction en hétérozygotes causée par la consanguinité :
(reproduction entre individus apparentés)
La relation entre les deux concepts peut être comprise en considérant chaque population comme une famille étendue : les individus composant une population partagent des ancêtres communs et donc la reproduction entre individus apparentés est possible.
Cependant, plus grande seront les populations (Ne) et moins elles seront isolées d’autres populations (Nem), moins l’effet de consanguinité se développera, donc moins les populations seront différenciées.
Le concept d’indice de fixation:
Cet indice est égal à la réduction de l’hétérozygotie observée par rapport à celle attendue sous l’hypothèse de reproduction aléatoire.
On utilise F pour définir cet indice de fixation en général, mais différents indices sont utilisés afin d’identifier le niveau de structuration…
FIS
Le premier niveau de structuration qui se retrouve au sein même d’un échantillon ( I pour Individual, S pour Subpopulation).
FIS représente donc la mesure de l’ampleur à l’écart de l’équilibre d’Hardy-Weinberg. Donc, général accompagnée d’un test statistique de l’équilibre d’Hardy-Weinberg. Le test de l’équilibre d’HW est d’abord réalisé sur chaque locus séparément, puis globalement sur l’ensemble des loci.
Causes possibles d’un FIS non-nul…
Auto-fécondation totale ou partielle (plusieurs plantes, invertébrés, etc.).
Reproduction entre individus plus ou moins apparentés qu’attendus par le hasard
Cause la plus souvent évoquée : effet Walhund (1928):
- L’échantillon récolté constitue un mélange d’individus appartenant à des populations génétiquement distinctes, ce qui résulte en un déficit apparent en hétérozygotes.
FST
Second niveau de structuration (S pour Subpopulation, T pour Total).
Mesure l’ampleur de l’effet de consanguinité sur la totalité du système qui est causée par la structuration en populations.
Ce paramètre quantifie donc l’ampleur de la divergence populationnelle sous l’action des différentes forces évolutives.
Paramètre estimé pour un locus à la fois ou encore sur l’ensemble des loci.
Il peut aussi être estimé pour l’ensemble des populations ou pour toutes les paires de populations prises 2 à 2.
Permet donc l’évaluation du flux génique à partir des valeurs d’hétérozygotie.
