Náhodný geneticky posun
četnost alely v populaci = pravděpodobnost jejího objevení se v další generaci
pravděpodobnost, že v populaci zůstane i-alel A s četností p se vypočítá jako:
2N!           pl q2N,
i! (2N-i)!
v přirozených populacích se fixuje alela s vyšší alelovou četností
Náhodný genetický posun
- působení náhodného genetického posunu lze měřit poklesem četnosti heterozygotů
Hj - heterozygotnost individua, jedince v populaci či pravděpodobnost heterozygotnosti jakéhokoliv genu v populaci
Hs - očekávaná heterozygotnost v subpopulaci s náhodným oplozením při vlivu driftu HT - očekávaná heterozygotnost v populaci po sloučení všech subpopulaci
úbytek heterozygotů vyjadřujeme koeficienty inbridingu F
FIS - KI individua v jednotlivých subpopulacích (podmíněno inbrídingem)
FST - úbytek heterozygotů v subpopulacích vzhledem k celkové populaci (podmíněno
driftem) FIT - celkový (podmíněno kombinací obou vlivů)
Fis - (Hs - Hi) / Hs fst = (ht - Hs) / HT Fjj = (Hj — Hj) / Hj
Náhodný genetický posun
Hi = X HsubpoPuiací / celkem subpopulací Hs = Z 2pq / celkem subpopulací HT = 2pq = 2p (1 - p)
p = X P / celkem
Pozn.: V malé populaci, kde jsou sice jedinci jakoby príbuzní, ale oplození mezi nimi je chaotické, náhodné —► FIS = 0 aleje to malá populace, takže zde působí drift, který eliminuje jednu z alel —►F^ tO
Fixační koeficient
Ft= 1-(1-1/2N)*
Slouží k vyjádření počtu generací t.
Náhodný genetický posun
Efektivní velikost populace
1) Při nestejném poměru pohlaví
Nm - počet samců Nf- počet samic
N =4N  Nf/N   +Nf
2) U živočichů s určitým areálem výskytu - s disperzivním rozložením
Ne = 4 7E ô g2
ô - počet pářících se jedinců na jednotku plochy
g2 -jednosměrná variance mezi místem páření a narození
Náhodný genetický posun
Viz. přednáška
PRÍKLAD 38
Jedné studentce se velmi líbily rostliny Phlox cuspidate*. Ve svém pokoji vždy pěstovala dvě rostliny ze dvou semen náhodně vzatých z rostlin v předchozím roce. Poněvadž zabezpečila náhodné oplození těchto rostlin spočívající ve stejné pravděpodobnosti samosprášení a cizosprášení rostlin, je její metoda pěstování ekvivalentní náhodnému výběru čtyř gamet a jejich spojení pro vytvoření dvou rostlin následující generace. Předpokládejme, že v jednom roce obsahovaly její rostliny dvě alely Adh" a dvě alely Adhb {Adh je gen pro tvorbu alkoholdehydrogenázy). Použijte rovnice 2.1 k výpočtu různých pravděpodobností, že populace v příštím roce bude obsahovat 0, 1, 2, 3 nebo 4 alely Adh".
Náhodný genetický posun
^/a
(frj&t-A Öf


fcX     ffet,

)i„3H-ä
<i,
0
T^WOrf-
=, ///<r ^QQéir
y mi.
A -

TKvj
(3 i l J)-£)     //A- iŕ/Si-w'fewiw,   i/a , J l,
?= Vf-Opr

tyu^l
P- o Ar
J-
>
f-Oßür
Náhodný genetický posun
^/a
(frj&t-A Öf


fcX     ffet,

)i„3H-ä
<i,
0
T^WOrf-
=, ///<r ^QQéir
Po 1. generaci náhodného posunu nastane s pravděpodobností 6,25 % fixace alely Adha JJI A~ y /        Stejná bude také pravděpodobnost, že tato alela bude po jedné generaci eliminována.
A -
4 ^iíi Celkem je však 87,5% pravděpodobnost, že populace zůstane segregující (i = 1, 2, 3).
---------------1-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
77W
7= yt-o,wr
7 SI
/>- <Wr
/-
>
f-Oßür
Náhodný genetický posun
PRÍKLAD 39
.
Vypočtěte u populace v příkladu 38 pravděpodobnost, že populace zůstane segregující po dvou generacích náhodného genetického posunu.


Z   faufoxj  3f//<7 /v/i. /^bA«4tfJ zihv   ú- po ýfavníh
i-o

1
1/     /čiP-LsTbu    X<řL i

f-oflr \



y
P~fyů£?r- /    ******
^tftpfWci-   ^("'/Ufo   dur* *£££&&& -f/i    *fÁ   j,
0r
<--0
- i í
n jTj^-MM --z^s

ŕ^
= %Wr
v
o, m y
lit-

Ý
(^r)(^3^) + (0/ttrJ
{(4 rojí! £(J*}ttAi(f r^> M/*m /j
=  O.W61

/V<^a> /üfc>//fjt /k4m0"4č^ £vfá4š Ai/«u- v cf ^V
'flfCmiK^fc/ l£<i<rt\/*r
* ä, f%

Náhodný genetický posun
PŘÍKLAD 41
U 43 subpopulací Phlox cuspidata uváděných v předcházejících příkladech byl také studován gen pro glutamátoxalát transaminázu-2 (Got-2). Byly nalezeny tři alely tohoto genu: Gol-2a, Got-2h a Got-2c. 39 ze studovaných subpopulací bylo monomorfních pro Got-2h. Jedna populace obsahovala Got-2" a Got-2h s alelovými četnostmi 0,37 a 0,63, pozorovaná četnost heterozygotů byla 0,17. Tri subpopulace obsahovaly pouze Got-? a Got-2°\ alelové četnosti Got-2h byly v těchto populacích 0,87, 0,91 a 0,82 a pozorované četnosti heterozygotů v těchto populacích byly 0,09, 0,06 a 0,09. Odhadněte hodnoty heterozygotnosti a F statistik pro tento gen.
(fh   /'^í ŕi/d jej		'
29   /<*£/"*A/t4cý	&Mf     (roj^ý'6	4^=0
i    -$-	H - fy -il	Ať***<?Jjř
0     -f/ —	0; f f	
	0,a   *	oft
	h^OM	
	H - djůx	
	fafyÚJ	■
Hj. * 39(0) + qfl ŕ6fefiO,06 tývA
3
*A-*ww*/
//. =
j

Ö/Olapf
- 6/WJf
U        +jfy ifjtffyf Ooft) = Ot Ů3Č3Z
-J
ft*
Náhodný genetický posun
l/Í>   /"'}AA<	*J	\
29   {"VS'ŕvtjcj	<&/>  £,£-/&	éb=o
i    -+-	CM1*6 ~0,tl	*<*■.$ j V
■3     -tt-	Sí	
	Ú! f f	Jc* */*»^0
	ffó	ŕr//
	k~$ej	
	H = 0/64	
?ff, F 2	H* (?i os	
Náhodný
{jbYŤV^      *-f,ŕ*7v.



^ÄV          Hs = 0,02678
iJitMi              -     C)(r                                              HT = 0,03532
Náhodný genetický posun
PRÍKLAD 42
V jedné velké stodole byly odchyceny myši (Mus musculus) a pomocí elektroforetických metod byl u nich studován velký počet genů včetně genu pro hexoso-6-fosfát dehydrogenázu, NADP-izocitrát dehydrogenázu a hemoglobin. Odhady FST pro tyto geny byly 0,10, 0,16 a 0,11 s průměrem FST = 0,12. Předpokládáme, že tato populace myší má zhruba konstantní početnost (N). Jak dlouhé působení náhodného genetického posunu by vedlo k hodnotě FST = 0,12 v ideálním případě, kdy nedochází k migraci a N = 20 a při N = 100?
%  - 0,1 o
J
//- Je

Náhodný genetický posun
0,4 Ú j ti
1-6

PŘIKLAD 45
Stádo dobytka má 200 krav a 2 býky. Jaká je efektivní velikost této populace?
■
teW^^y^ / 4 W/v«./*,
h*B*>e*A- Vetren Ga^ Pô/J
Náhodný genetický posun
PRÍKLAD 46
Phlox pilosa a Liatris cylindracea jsou vytrvalé entomofilní rostliny. V určité populaci se tyto rostliny vyskytovaly v hustotě 9 rostlin / m2 (P. pilosa) a 5 rostlin / m2 (L. cylindracea). Variance disperze obou typů gamet (zde pyl a semena) byla odhadnuta na 3,9m2 a 2,6m2 . V jiné populaci, Lupinus texensis, byly odhady parametrů Ô a a2 : <5> = 15/m2? <ct2> = 0,5m2. Použijte rovnici 2.11 k odhadu efektivní velikosti populace pro uvedené druhy rostlinných populací.
fa*