In der Bevölkerungsgenetik ist Genfluss (auch bekannt als Genwanderung) die Übertragung von Allelen oder Genen von einer Bevölkerung zu einem anderen.

Wanderung in oder aus einer Bevölkerung kann für eine gekennzeichnete Änderung in Allel-Frequenzen (das Verhältnis von Mitgliedern verantwortlich sein, die eine besondere Variante eines Gens tragen). Einwanderung kann auch auf die Hinzufügung neuer genetischer Varianten zur feststehenden Genlache einer besonderen Art oder Bevölkerung hinauslaufen.

Es gibt mehrere Faktoren, die die Rate des Genflusses zwischen verschiedenen Bevölkerungen betreffen. Einer der bedeutendsten Faktoren ist Beweglichkeit, weil die größere Beweglichkeit einer Person dazu neigt, ihm größeres wanderndes Potenzial zu geben. Tiere neigen dazu, beweglicher zu sein, als Werke, obwohl Blütenstaub und Samen große Entfernungen von Tieren oder Wind getragen werden können.

Der aufrechterhaltene Genfluss zwischen zwei Bevölkerungen kann auch zu einer Kombination der zwei Genlachen führen, die genetische Schwankung zwischen den zwei Gruppen reduzierend. Es ist aus diesem Grund, dass Genfluss stark gegen die Artbildung, durch das Wiederkombinieren der Genlachen der Gruppen, und so, die Reparatur der sich entwickelnden Unterschiede in der genetischen Schwankung handelt, die zu voller Artbildung und Entwicklung der Tochter-Arten geführt hätte.

Zum Beispiel, wenn eine Art des Grases an beiden Seiten einer Autobahn wächst, wird Blütenstaub wahrscheinlich von einer Seite bis ander und umgekehrt transportiert. Wenn dieser Blütenstaub im Stande ist, das Werk fruchtbar zu machen, wo es endet und erzeugen Sie lebensfähige Nachkommenschaft, dann sind die Allele im Blütenstaub effektiv im Stande gewesen, sich von der Bevölkerung auf einer Seite der Autobahn zum anderen zu bewegen.

Barrieren für den Genfluss

Physische Barrieren für den Genfluss sind gewöhnlich, aber nicht immer, natürlich. Sie können unwegsame Bergketten, Ozeane oder riesengroße Wüsten einschließen. In einigen Fällen können sie künstliche, künstliche Barrieren wie die Große Wand Chinas sein, das den Genfluss von geborenen Pflanzenbevölkerungen gehindert hat. Eines dieser geborenen Werke, Ulmus pumila, hat ein niedrigeres Vorherrschen der genetischen Unterscheidung demonstriert als die Werke Vitex negundo, Ziziphus jujuba, Heteropappus hispidus und Prunus armeniaca, dessen Habitat auf der Gegenseite der Großen Wand Chinas gelegen wird, wo Ulmus pumila wächst. Das ist, weil Ulmus pumila Windbefruchtung als seine primären Mittel der Fortpflanzung hat und die letzten Werke Befruchtung durch Kerbtiere ausführen. Wie man gezeigt hat, haben Proben derselben Arten, die auf beiden Seiten wachsen, genetische Unterschiede entwickelt, weil es wenig zu keinem Genfluss gibt, um Wiederkombination der Genlachen zur Verfügung zu stellen.

Barrieren für den Genfluss brauchen nicht immer physisch zu sein. Arten können in derselben Umgebung leben, noch zu zeigen, dass sehr beschränktes Gen wegen der beschränkten Kreuzung oder Kreuzung fließt, die ungeeignete Hybriden nachgibt.

Genfluss in Menschen

Genfluss ist in Menschen beobachtet worden. Zum Beispiel, in den Vereinigten Staaten, wurde Genfluss zwischen einer weißen europäischen Bevölkerung und einer schwarzen westafrikanischen Bevölkerung beobachtet, die kürzlich zusammengebracht wurden. Im Westlichen Afrika, wo Sumpffieber überwiegend ist, stellt das Antigen von Duffy etwas Widerstand gegen die Krankheit zur Verfügung, und dieses Allel ist so in fast der ganzen westafrikanischen Bevölkerung da. Im Gegensatz haben Europäer entweder das Allel Fy oder Fy, weil Sumpffieber fast nicht existierend ist. Indem sie die Frequenzen der westafrikanischen und europäischen Gruppen gemessen haben, haben Wissenschaftler gefunden, dass die Allel-Frequenzen Misch-in jeder Bevölkerung wegen der Bewegung von Personen geworden sind. Es wurde auch gefunden, dass dieser Genfluss zwischen europäischen und westafrikanischen Gruppen in den Nördlichen Vereinigten Staaten viel größer ist als im Süden.

Genfluss zwischen Arten

Genfluss kann zwischen Arten, entweder durch die Kreuzung oder durch Genübertragung von Bakterien oder Virus neuen Gastgebern vorkommen.

Genübertragung, die als die Bewegung des genetischen Materials über Art-Grenzen definiert ist, das horizontale Genübertragung, antigenic Verschiebung und Wiederzusammenstellung einschließt, ist manchmal eine wichtige Quelle der genetischen Schwankung. Viren können Gene zwischen Arten übertragen. Bakterien können Gene von anderen toten Bakterien, Austauschgene mit lebenden Bakterien vereinigen, und können plasmids über Art-Grenzen austauschen.

"Folge-Vergleiche deuten neue horizontale Übertragung von vielen Genen unter verschiedenen Arten einschließlich über die Grenzen von phylogenetic "Gebieten" an. So kann die Bestimmung der phylogenetic Geschichte einer Art nicht abschließend durch die Bestimmung von Entwicklungsbäumen für einzelne Gene getan werden."

Biologe Gogarten schlägt vor, dass "die ursprüngliche Metapher eines Baums nicht mehr die Daten von der neuen Genom-Forschung passt". Biologen sollten stattdessen die Metapher eines Mosaiks verwenden, um die verschiedenen Geschichten zu beschreiben, die in individuellen Genomen verbunden sind und die Metapher eines verflochtenen Netzes zu verwenden, um sich die Reichen zu vergegenwärtigen, Austausch- und kooperative Effekten der horizontalen Genübertragung.

"Mit einzelnen Genen als phylogenetic Anschreiber ist es schwierig, organismal phylogeny in Gegenwart von HGT [horizontale Genübertragung] zu verfolgen. Wenn sie das einfache Fusionsmodell von cladogenesis mit seltenem HGT [horizontale Genübertragung] verbinden, weisen Ereignisse darauf hin, dass es keinen einzelnen letzten gemeinsamen Ahnen gab, der alle Gene enthalten hat, die zu denjenigen Erb-sind, die unter den drei Gebieten des Lebens geteilt sind. Jedes zeitgenössische Molekül hat seine eigene Geschichte und verfolgt zurück zu einem individuellen Molekül cenancestor. Jedoch konnten diese molekularen Vorfahren wahrscheinlich in verschiedenen Organismen zu verschiedenen Zeiten anwesend sein."

Genetische Verschmutzung

Reinrassige, natürlich entwickelte, mit dem Gebiet spezifische, wilde Arten können mit dem Erlöschen durch den Prozess der genetischen Verschmutzung bedroht werden, potenziell nicht kontrollierte Kreuzung, introgression und das genetische Überfluten verursachend. Diese Prozesse können zu homogenization oder Ersatz von lokalen Genotypen entweder infolge eines numerischen Vorteils und/oder Fitnessvorteils des eingeführten Werks oder infolge Tieres führen. Nichtheimische Arten können eine Form des Erlöschens von geborenen Werken und Tieren durch die Kreuzung und introgression entweder durch die zweckmäßige Einführung durch Menschen oder durch die Habitat-Modifizierung verursachen, vorher isolierte Arten in den Kontakt bringend. Diese Phänomene können für seltene Arten besonders schädlich sein, in Kontakt mit reichlicheren eintretend. Die Kreuzung zwischen den Arten kann ein 'Überfluten' der Genlache der selteneren Art verursachen, Hybriden schaffend, die das ursprünglich reinrassige heimische Lager steuern, Erlöschen zu vollenden. Das Ausmaß dieser Seite des Genflusses ist aus dem morphologischen (äußere Erscheinung) Beobachtungen allein nicht immer offenbar. Etwas Grad des Genflusses kann wegen normaler, evolutionär konstruktiver Prozesse sein, und alle Konstellationen von Genen und Genotypen können nicht bewahrt werden. Das, Kreuzung mit oder ohne introgression gesagt werden, können einer Existenz einer seltenen Art dennoch drohen.

Modelle des Genflusses

Modelle des Genflusses können aus Bevölkerungsgenetik, z.B das Nachbarschaft-Modell von Sewall Wright, das Inselmodell von Wright und das Sprungbrett-Modell abgeleitet werden.

Genfluss-Milderung

Wenn

es genetisch veränderte (GM) Werke oder Viehbestand kultiviert, wird es notwendig, "genetische Verschmutzung" d. h. ihre genetische Modifizierung davon zu verhindern, anderes herkömmlich gekreuztes oder wildes geborenes Werk und Tierbevölkerungen durch das Verwenden der Genfluss-Milderung gewöhnlich durch die unbeabsichtigte böse Befruchtung und das Kreuzen zu erreichen. Gründe, Genfluss zu beschränken, können biosafety oder landwirtschaftliche Koexistenz einschließen, in dem GM und non-GM Saatbestellung von Systemen nebeneinander arbeiten.

Wissenschaftler in mehreren großen Forschungsprogrammen untersuchen Methoden, Genfluss in Werken zu beschränken. Unter diesen Programmen sind Transcontainer, der Methoden für biocontainment, SIGMEA untersucht, der sich auf den biosafety von genetisch veränderten Werken und Co-Extra konzentriert, der die Koexistenz von GM und non-GM Produktketten studiert.

Allgemein gibt es drei Annäherungen an die Genfluss-Milderung: das Halten der genetischen Modifizierung aus dem Blütenstaub, Verhindern der Bildung des Blütenstaubs und des Haltens des Blütenstaubs innerhalb der Blume.

• Die erste Annäherung verlangt transplastomic Werke. In transplastomic Werken ist die modifizierte DNA im Kern der Zelle nicht gelegen, aber ist in plastids da, die Zellabteilungen außerhalb des Kerns sind. Ein Beispiel für plastids ist Chloroplasten, in denen Fotosynthese vorkommt. In einigen Werken enthält der Blütenstaub plastids und folglich nicht, jede in plastids gelegene Modifizierung kann durch den Blütenstaub nicht übersandt werden.
• Die zweite Annäherung verlässt sich auf sterile Werke männlichen Geschlechts. Sterile Werke männlichen Geschlechts sind unfähig, fungierende Blumen zu erzeugen, und können deshalb lebensfähigen Blütenstaub nicht veröffentlichen. Wie man bekannt, erzeugt Mann von Cytoplasmic sterile Werke höhere Erträge. Deshalb versuchen Forscher, diesen Charakterzug in genetisch veränderte Getreide einzuführen.
• Die dritte Annäherung arbeitet, indem sie die Blumen davon abgehalten wird sich zu öffnen. Dieser Charakterzug wird cleistogamy genannt und kommt natürlich in einigen Werken vor. Werke von Cleistogamous erzeugen Blumen, die entweder sich nur teilweise oder überhaupt nicht öffnen Sie. Jedoch bleibt es unklar, wie zuverlässiger cleistogamy für die Genfluss-Milderung ist: Ein Forschungsprojekt von Co-Extra über den Rapssamen, der die Sache untersucht, hat einleitende Ergebnisse veröffentlicht, die auf der Erreichung eines hohen Grads der Zuverlässigkeit in Zweifel ziehen.

Siehe auch

• Biologische Streuung
• Genetische Erosion
• Genetische Mischung

Links

• Die Forschung von Co-Extra über das Gen überflutet Milderung
• Forschung von Transcontainer über biocontainment
• SIGMEA Forschung über den biosafety von GMOs