Микроэволюция - 1

Эволюция: движение в пространстве состояний - МАКРОЭВОЛЮЦИЯ движение в пространстве ЧАСТОТ состояний - МИКРОЭВОЛЮЦИЯ Происходит в ПОПУЛЯЦИЯХ

Modern human population Y-chromosomal "Adam", ~100 Kya The common ancestor for an autosomal locus, ~ Kya Mitochondrial "Eve", ~200 Kya

Популяция: - совокупность особей, свободно скрещивающихся друг с другом с образованием плодовитого потомства - такая минимальная совокупность особей, что спустя продолжительное время потомки по крайней мере одной из них будут живы - набор особей, представляющих собой конкурирующие линии: распространение одной линии должно сопровождаться упадком других

Rozen, Schneider and Lenski J Mol Evol 2005

Факторы эволюции мутации отбор половое размножение генетико-автоматические процессы (генетический дрейф) миграция

Факторы эволюции мутации отбор половое размножение генетико-автоматические процессы (генетический дрейф) миграция

Мутации мутационное равновесие: модель двух аллелей:

Мутации мутационное равновесие: модель двух аллелей:

Мутации мутационное равновесие: модель двух аллелей:

Мутации мутационное равновесие: модель двух аллелей: модель числа аллелей

Data on mutation rates SpeciesMethodResults Estimate - normal:Per nucleotide, if not stated otherwise Neel et al., 1986 Homo sapiens1 generation, electrophoresis 1.8 x per protein Nachman & Crowell, 2000 Homo sapiensMany generations (Homo-Pan) 2.2 x Kondrashov, 2003 Homo sapiens1 (or few) generations Mendelian phenotypes 1.8 x Denver & Lynch, 2004 C. elegans300 generations, direct sequencing 2.0 x mitochondria Mukai 1964, 1972D. melanogaster100 generations, fitness1 per genome Keightley et al., 2007 D. melanogaster100 generations, direct sequencing 0.8x10 -8 Estimate - hot-spots: Jeffreys et al., 2002Homo sapiens1 generation (sperm), direct sequencing per "locus"

Data on mutation rates SpeciesMethodResults Estimate - normal:Per nucleotide, if not stated otherwise Neel et al., 1986 Homo sapiens1 generation, electrophoresis 1.8 x per protein Nachman & Crowell, 2000 Homo sapiensMany generations (Homo-Pan) 2.2 x Kondrashov, 2003 Homo sapiens1 (or few) generations Mendelian phenotypes 1.8 x Denver & Lynch, 2004 C. elegans300 generations, direct sequencing 2.0 x mitochondria Mukai 1964, 1972D. melanogaster100 generations, fitness1 per genome Keightley et al., 2007 D. melanogaster100 generations, direct sequencing 0.8x10 -8 Estimate - hot-spots: Jeffreys et al., 2002Homo sapiens1 generation (sperm), direct sequencing per "locus"

Data on mutation rates at 20 human loci where loss-of-function mutations cause Mendelian diseases. Because mutations occur regardless of their impact on fitness, these data probably also describe the rate of occurrence of beneficial and neutral mutations. Kondrashov Hum Mutat 2003

Stamatoyannopoulos Nat Genet 2009

deamination CytosineUracil methylation deamination 5-MethylcytosineThymine

Petrov et al. Science 2000

10 9 bp

Petrov et al. Theor Pop Biol 2002

Факторы эволюции мутации отбор половое размножение генетико-автоматические процессы (генетический дрейф) миграция

Естественный отбор 1) существуют различия между особями, которые наследуются; 2) эти различия влияют на число оставленных потомков.

Естественный отбор 1) существуют различия между особями, которые наследуются; 2) эти различия влияют на число оставленных потомков. Приспособленность – среднее число потомков, которые оставляет особь с данным генотипом. Адаптация – вариант, увеличивающий приспособленность.

Отбор прогрессивное размножение изменчивость, влияющая на приспособленность часть изменчивости - наследуемая

генотип приспособленность

пик

Нейтральный (плоский) адаптивный ландшафт Отбор

Динамика частоты аллеля в популяции

Фундаментальная теорема Фишера, где Динамика частоты аллеля в популяции

Фундаментальная теорема Фишера, где Динамика частоты аллеля в популяции

К след. лекции: