جنتيک ډرېفت

جنتيک ډرېفت

ټوليز مالومات

ځانګړې وېشنيزه	evolutionary process (en)

جینټک ډرېفت (د ډي ان اې په ځنځير کې د يو جين په فريکوينسي کې د طبیعي انتخاب پرته د بل جين  تر اغېز لاندې بدلون راتلل) چې د اليليک ډرېفت (allelic drift) او سېول رايټ اېفېکټ(Sewall wright effect)  په نوم هم ياديږي، په يو نفوس کې د موجوداتو د تصادفي بېلګې اخيستنې په وجه د شته جين د متغير يا اليل (د يو صفت کنټرولوونکی جين) په فريکونسي کې بدلون راتلل دي. په بچيانو کې شته اليلونه د مور او پلار/والدينو د اليلونو بېلګه ده او دا چې يو معين  فرد ژوندی پاتې شي او نسل ته بقا ورکړي په چانس پورې تړاو لري. د يو نفوس اليلي فرېکونسي د ځانګړي شکل د مسؤل جين له کاپي نه جلا شوې ده.

جنېټک ډرېفت ښايي د جين ډولونه په بشپړ ډول ورک او جنیټکي تنوع راکمه کړي، همدا راز د لومړنيو نادرو اليلونو د زياتوالي او ان ثبات لامل شي. 

کله چې د يو اليل د کاپيانو شمېر لږ وي د جنېټک ډرېفت اغېز لوی وي، کله چې د يو اليل د کاپيانو شمېر زيات وي د جنېټک ډرېفت اغېز کوچنی وي. د شلمې پېړۍ په منځنۍ برخه کې د بې پرې/بې اغېزې پروسو په پرتله د جنېټک ډرېفت په ګډون د طبعي ټاکنې د نسبي ارزښت په اړه شديد بحثونه تر سره شول. رولانډ فېشر/Ronald Fisher (بريټانوی جنتيک پوه) د مندلي جتنيک د قوانينو له کارولو سره طبیعي ټاکنه واضح کړه. هغه باوري و چې جنېټک ډرېفت په بشپړتيا/تکامل کې تر ټولو لږ رول لري او دا باور ترڅو لسيزو پورې پاتې شو. په ۱۹۸۰ ز کال کې موټوکېمورا (Motoo Kimura)  د نفوس د جنېټک متخصص د ماليکولي بشپړتيا/ تکامل بې پرې تيوري بيا تازه کړه، د يادې تيوري له مخې، داسې ادعا کېده چې په يو نفوس کې د جنېټکي بدلونونو ډېری موارد د جنېټک ډرېفت له امله دي چې پر بې پرې ميوټېشنونو(په وراثت کې ناڅاپي بدلون) اغيز پرې باسي. که څه هم په فينوټايپ (د يو ژوندي موجود ظاهري ځانګړتياوې) کې بدلون لازمي نه دی.

په ښيښه‌يي لوښي کې د مرمرينو دانو/مردکیو په مرسته پرتله

په يو نفوس کې د جنېټک ډرېفت پروسه په يو ښيښه‌يي لوښي کې د شلو مرمرينو دانو په کارولو سره د شلو ژونديو موجوداتو په توګه ښودلی شو. د مرمرينو دانو دا ښيښه‌يي لوښی يو لومړنی نفوس دی، په لوښي کې نيمايي مرمرينې دانې سور او نيمايي نورې آبي رنګ لري او هر رنګ  په نفوس کې د يو جين د بېلابېلو اليلونو ښودنه کوي. ژوندی موجود/ اوګانيزم  په هر نوي نسل کې  په تصادفي ډول د خپل نسل توليد ته دوام ورکوي. د دغې ډول د نسل توليد ښودلو لپاره له لومړني لوښي نه په تصادفي توګه يوه دانه وټاکئ او ورته رنګ لرونکي دانې سره يې په نوي لوښي کې واچوئ دا د اصلي مرمري دانې بچی دی په دې معنا چې اصلي مرمرينه دانه په خپل لوښی کې پاتې کېږي. يادې پروسې ته تر هغه دوام ورکړئ چې په دويم لوښي کې هم د مرمرينو دانو شمېر شلو ته ورسيږي. اوس دويم لوښی په بېلابېلو رنګونو کې مرمرينې دانې يا شل بچي لري. خو که چېرې په دويم لوښي کې لس سرې او لس آبي دانې شته وي يو تصادفي شېفت (بدلون) د اليلونو په فريکونسي کې پېښ شوی.

که چېرې دا چاره څو ځله بيا ځلي شي په هر نسل کې به د ټاکل کېدونکو سرو او آبي مرمرينو دانو شمېر نوسان وکړي. ښايي کله يو لوښی د خپل پلرني لوښي نه ډېرې سرې او کله هم ډېرې آبي دانې ولري. دغه نوسان جنېټک ډرېفت ته ورته دی د نفوس د اليلونو په فريکونسي کې بدلون له يو نسل نه بل نسل ته د اليلونو په وېش کې د تصادفي بدلون پايله ده.  

ان شونې ده چې په يو نسل کې هېڅ يوه د ځانګړي رنګ لرونکې مرمرينه دانه ونه ټاکل شي، په دې معنا چې هغوی هېڅ بچی نه لري. که په پورته مثال کې هېڅ سره دانه ونه ټاکل شي هغه لوښی چې د نوي نسل ښکارندويي کوي يوازې آبي بچيان به توليد کړي. که چېرې داسې څه پېښ شي سره اليلونه د تل لپاره په نفوس کې له منځه تللي، حال دا چې آبي اليلونه په نفوس کې ثابت پاتې شوي: ټول راتلونکي نسلونه په بشپړ ډول آبي دي. تثبيت په کوچنيو نفوسو کې يوازې په څو نسلونو کې پېښېدلی شي.

د اليلونو فريکونسي او احتمال

د جنېټک ډرېفت ميکانيزم له يو ساده مثال سره ښودلی شو. د باکتريا يوه لويه کالوني (د باکتريا ډله چې تر کښت وروسته په ستروګو د ليدلو وړ وي) چې په يو څاڅکي محلول کې جلا شوې وي په پام کې ونيسئ. ټولې بکتريا‌ګانې د دوه A او A، ‌B او B لېبل لرونکو بې پرې اليلونو انفرادي جين پرته د جنېټکي پلوه يو شان دي په دې معنی چې د باکتريا د نسل د توليد او ژوندي پاتې کېدو په وړتيا اغېز نه کوي. په دغه کالوني کې د ټولو بکترياګانو د نسل د توليد او ژوندي پاتې کېدلو احتمال په يوه اندازه دی. داسې فرض کړئ په کالوني کې نيمې باکتري‌ګانې د A او نيمې نورې د B اليل لري. په دې اساس د هر يو A او B  اليلونو فرېکونسي ۱/۲ ده.

وروسته د محلول څاڅکی تر هغه وخت پورې انقباض کوي څو چې يوازې د څلورو بکترياګانو د ساتنې لپاره کافي خواړه ولري. نورې ټولې بکتریا‌ګانې د نسل له توليد نه پرته مري. د څلورو ژغورل شویو/پاتې شویوپه منځ کې ښايي ۱۶ جوړښتونه د A او B  اليلونه ته وي.

A او B اليلونو لپاره ممکن ترکيبونه په لاندې ډول دي.

(A-A-A-A), (B-A-A-A), (A-B-A-A), (B-B-A-A),

(A-A-B-A), (B-A-B-A), (A-B-B-A), (B-B-B-A),

(A-A-A-B), (B-A-A-B), (A-B-A-B), (B-B-A-B),

(A-A-B-B), (B-A-B-B), (A-B-B-B), (B-B-B-B).

له هغه ځايه چې په اصلي محلول کې د ټولو باکتریا‌ګانو د ژوندي پاتې کېدو چانس برابر دی هغه څلور چې د محلول د کوچني کېدلو په وخت کې ژوندۍ پاتې کېږي د اصلي کالوني يوه تصادفي بېلګه ده. د دې احتمال  چې له څلورو ژغورل شویو نه هره يوه يو معين اليل ولري ۱/۲ دی. په دې اساس د محلول د کوچني کېدو پر مهال په هر اليل کې ځانګړی ترکيب په لاندې ډول پېښېدلی شي.

${\frac {1}{2}}\cdot {\frac {1}{2}}\cdot {\frac {1}{2}}\cdot {\frac {1}{2}}={\frac {1}{16}}.$

د اصلي نفوس اندازه هغومره زياته ده چې بېلګه اخيستنه په اغېزمن ډول له ځای‌ناستي سره تر سره کېږي. په بله وینا: د هرو شپاړسو اليلونو د ترکيب احتمال په يوه اندازه يعنې ۱/۱۶ پېښېدلی شي.

د A او B ترکيبونو د ورته عددونو شمېر لپاره لاندې جدول په پام کې نيسو.

A	B	ترکيبونه	احتمال
4	0	1	1/16
3	1	4	4/16
2	2	6	6/16
1	3	4	4/16
0	4	1	1/16

لکه څنګه چې په جدول کې ښودل شوي، B اليلونو ته ورته د A اليلونو د ټولو ترکيبونو شمېر ۶ دي او د دغه اليلونو د ترکيب احتمال ۱/۱۶ دی. د نورو ترکيبونو ټول شمېر ۱۰ دی بنا د A او B اليلونو غير مساوي شمېراحتمال ۱۰/۱۶ دی. په دې توګه، که څه هم اصلي کالوني د A او B اليلونو له مساوي شمېر سره پيل شوې، د دې احتمال خورا ډېر دی چې د اليلونو شمېر د پاتې نفوس په څلورو غړو کې سره مساوي نه وي. د برابرو اعدادو احتمال د نابرابرو په پرتله زيات دی. په بل مورد کې جنېټک ډرېفت پېښ شوی ځکه له نفوس څخه د تصادفي بېلګې اخيستنې په وجه د اليلونو فريکونسي بدلون کړی.  په دغه مثال کې نفوس يوازې په تصادفي توګه له څلورو پاتې شويو نه طرحه شوی چې د پاپيولېشن باټل نيک/ population bottleneck(د نفوس کمښت پديده ده چې په نفوس کې د افرادو د شمېر سلنه د ځينو لاملونو له امله راټيټږي يا له منځه ځي) ښکارندې په نوم ياديږي.

د پاتې شويو A يا B اليلونو د کاپيانو د شمېر احتمال د پورتني جدول په وروستي کالم کې ذکر شوی چې په مستقيم ډول يې د دوه اړخیز وېش محاسبې/ binomial distribution له لارې جمع کولی شو چېرې چې د بریالیتوب احتمال(د یو معین الیل د شته‌والي احتمال) ۱/۲ دی. د مثال په ډول د A يا B اليلونو د K شمېر کاپیانو د ترکیب احتمال په لاندې ډول دی:

${n \choose k}\left({\frac {1}{2}}\right)^{k}\left(1-{\frac {1}{2}}\right)^{n-k}={n \choose k}\left({\frac {1}{2}}\right)^{n}\!$

چې دلته n=4 د ژونديو باکتريایو شمېر دی.