28
Agu
11

Dinamika Gen dalam Populasi

Evolusi adalah proses perubahan genetik populasi. Akibatnya, komponen yang paling dasar dari proses evolusi adalah perubahan frekuensi gen dengan waktu. Genetika populasi berkaitan dengan perubahan genetik yang terjadi dalam populasi. Dalam makalah ini kami meninjau beberapa prinsip dasar genetika populasi yang penting untuk memahami evolusi molekular. Masalah dasar dalam genetika populasi evolusioner adalah untuk menentukan bagaimana frekuensi alel mutan akan berubah seiring waktu di bawah pengaruh kekuatan variabel yang dapat menyebabkan evolusi. Selain itu, dari sudut pandang jangka panjang, adalah penting untuk menentukan probabilitas bahwa varian mutan baru akan sepenuhnya mengganti populasi sebelumnya, dan untuk memperkirakan seberapa cepat dan seberapa sering proses penggantian.

Tidak seperti perubahan morfologi, perubahan banyak molekul cenderung hanya memiliki efek kecil pada jenis fenotip dan, akibatnya, pada kebugaran organisme. Dengan demikian, frekuensi varian molekular dikenakan efek kesempatan yang kuat, dan unsur kesempatan harus diperhitungkan ketika berhadapan dengan evolusi molekuler.

Pembahasan mengenai genetika pemindahan yang sudah-sudah berpusat pada dampak-dampak gen pada individual. Kita tentu masih ingat bahwa ilmu genetika dimulai dengan pertanyaan-pertanyaan bagaimana fenotif-fenotip itu ditentukan dan dipindahkan. Kita juga menelusuri cara timbulnya bentuk-bentuk gen baru melalui mutasi. Dalam makalah ini kita akan membahas beberapa faktor sebagai tambahan pada mutasi yang mempengaruhi ekspresi gen-gen dalam populasi sebagai bandingan terhadap fenotipe-fenotipe individual. Kita juga akan melihat bahwa perubahan-perubahan dalam ferkuensi alel menentukan perubahan-perubahan dalam populasi organisme hidup. Proses perubahan dalam fenotipe-fenotipe (ciri-ciri) yang memberi corak kepada populasi disebut evolusi.

Bidang genetika yang mempersoalkan konsep-konsep populasi dikenal sebagai genetika populasi. Kita tidak saja merupakan individual-individual biologis dengan sifat-sifat yang ditentukan oleh konstitusi genetis kita sendiri, tetapi juga merupakan anggota suatu kelompok organisme hidup. Konstitusi genetik kolektif dari suatu populasi dinyatakan sebagai suatu pusat gen (gen pool). Perhatian kita kepada sifat didasarkan atas fakta bahwa frekuensi gen-gen yang merugikan merupakan keresahan khusus bagi angota-anggota suatu populasi. Perkiraan mengenai frekuensi gen menghasilkan informasi terhadap bahaya pemindahan dan ekspresi mutasi oleh individu-individu anggota populasi itu bagi generasi yang akan datang (Pai, 1987).

Perubahan Frekuensi Alel

Lokasi genom kromosom atau gen disebut lokus, dan bentuk alternative gen pada lokus tertentu disebut alel. Dalam suatu populasi, lebih dari satu alel dapat hadir pada lokus. Proporsi relatif dari alel adalah disebut sebagai frekuensi allel atau frekuensi gen. Sebagai contoh, mari kita asumsikan bahwa dalam populasi haploid berukuran N individu, dua alel, A1 dan A2, hadir pada lokus tertentu. Marilah kita lebih berasumsi bahwa jumlah salinan A1 alel dalam populasi adalah n1, dan jumlah salinan alel A2 adalah n2.

Kemudian frekuensi alel sama dengan n1/ N dan n2/N untuk alel A1 dan A2, masing-masing. Perhatikan bahwa n1 + n2 = N, dan n1/N + n2/N = 1. Himpunan semua alel yang ada dalam populasi di lokus semua disebut gen.

Evolusi adalah proses perubahan genetik populasi. Pada mutasi baru untuk menjadi signifikan dari sudut pandang evolusi, harus meningkat frekuensi dan akhirnya menjadi tetap dalam populasi (yaitu, semua individu dalam sebuah generasi berikutnya akan berbagi alel mutan yang sama). Jika tidak terjadi peningkatan frekuensi, mutasi akan memiliki sedikit efek pada sejarah evolusi dari spesies. Pada alel mutan dapat meningkatkan frekuensi, selain itu faktor mutasi harus menjadi faktor utama terjadinya efek frekuensi alel pada populasi adalah seleksi alam dan arus genetik. Dalam studi evolusi klasik yang melibatkan sifat-sifat morfologi, seleksi alam telah dianggap sebagai penggerak utama dalam evolusi. Sebaliknya, arus genetik secara acak diduga telah memiliki peran penting dalam evolusi pada tingkat molekuler.

Ada dua pendekatan matematis untuk mempelajari perubahan genetika populasi: deterministik dan stokastik. Model deterministik lebih sederhana. Ini mengasumsikan bahwa perubahan frekuensi alel dalam suatu populasi dari gen untuk generasi terjadi dalam cara yang unik dan dapat jelas diprediksi dari pengetahuan tentang kondisi awal.  Pendekatan ini berlaku hanya jika dua kondisi terpenuhi: (1) populasi adalah dalam ukuran tidak terbatas, dan (2) lingkungan yang baik akan tetap konstan dengan waktu atau perubahan sesuai dengan aturan deterministik. Kondisi ini jelas tidak pernah ditemukan di alam, dan karenanya pendekatan deterministik murni mungkin tidak cukup untuk menggambarkan perubahan temporal dalam frekuensi alel. Fluktuasi diduga pada frekuensi alel juga harus dibawa ke account, dan berurusan dengan fluktuasi acak memerlukan pendekatan matematika. Stokastik model mengasumsikan bahwa perubahan pada frekuensi alel terjadi secara probabilistik. Artinya, dari pengetahuan tentang kondisi di satu generasi, orang tidak dapat memprediksi secara pasti frekuensi alel pada generasi berikutnya. Jelas, model stokastik lebih baik dari pada yang deterministik, karena mereka didasarkan pada asumsi-asumsi yang lebih realistis. Namun, model deterministik lebih mudah untuk menghitung matematis dan, dalam keadaan tertentu, mereka menghasilkan perkiraan yang cukup akurat. Kesepakatan pembahasan berikut dengan seleksi alam dengan cara yang deterministik.

Sumber: Agus Prasetyo U & Supratman. Dinamika Gen dalam Populasi. 2011. Makalah. PPs UM. Malang


0 Responses to “Dinamika Gen dalam Populasi”



  1. Tinggalkan sebuah Komentar

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s


%d blogger menyukai ini: