QUAL È IL POOL GENETICO? - BIOLOGIA - 2024

Il pool genetico è un termine utilizzato nella genetica delle popolazioni per descrivere l'insieme di alleli trasportati da tutti gli individui che fanno parte della popolazione. Viene anche chiamato pool genico o "pool genico".

Allo stesso modo, ogni gene specifico ha il proprio pool genetico, costituito da ciascuno degli alleli di quel gene. In una popolazione, ogni individuo è considerato unico dal punto di vista del proprio patrimonio genetico.

Fonte: di Smihael, da Wikimedia Commons

Comprendere il concetto di pool genico è fondamentale per la biologia evolutiva, poiché il termine è incorporato nella definizione di evoluzione. Pertanto, una popolazione è in equilibrio quando il pool genetico non varia; Al contrario, diciamo che la popolazione si evolve se c'è un cambiamento nel pool genetico da una generazione all'altra.

Possiamo prendere un allele e determinarne la frequenza - la frequenza del gene - e possiamo anche esprimerla in termini percentuali come rappresentazione dell'abbondanza dell'allele in questione, rispetto al resto degli alleli che troviamo nella popolazione.

Definizione

Il pool genetico è definito come l'intero insieme di geni in una popolazione. In biologia, la definizione di popolazione si riferisce a un raggruppamento di individui della stessa specie che condividono uno spazio fisico e possono potenzialmente riprodursi.

Il termine fu usato per la prima volta nel 1920 dal genetista di origine russa Aleksandr Sergeevich. Così, il famoso e influente biologo evoluzionista Theodosius Dobzhansky, portò il termine negli Stati Uniti e lo tradusse come "pool genetico".

Ogni gene può presentarsi in varie forme o varianti e ciascuno è considerato un allele.

Ad esempio, prendiamo come esempio ipotetico un gene che codifica per la pelliccia di un certo mammifero. Questo mammifero può avere una pelliccia bianca o nera. Il gene che codifica per il colore bianco è considerato un allele, anche per l'altra caratteristica.

Conseguenze nella variazione dei pool genici

Ogni popolazione ha un pool genetico che la caratterizza, alcune sono ricche di geni diversi, mentre altre hanno scarse variazioni in tutti i loro geni.

Le popolazioni che hanno abbondanti variazioni nei loro pool genetici possono presentare variazioni favorevoli che consentono un aumento della loro frequenza nella popolazione.

È necessario ricordare che la variazione in una popolazione è una condizione indispensabile affinché i meccanismi che danno origine all'evoluzione possano agire - chiamiamola selezione naturale o deriva genetica.

D'altra parte, la riduzione dei pool genetici può avere gravi conseguenze sul destino della popolazione - nei casi più gravi promuove l'estinzione. In alcune popolazioni di felini, ad esempio, la variazione genetica è estremamente scarsa e quindi si dice che siano in pericolo di estinzione.

Il pool genetico in genetica e biologia evolutiva

Dal punto di vista della genetica delle popolazioni, la microevoluzione è definita come la "variazione delle frequenze alleliche in una popolazione".

Negli studi sulla popolazione, i genetisti si concentrano spesso sull'insieme di geni in una popolazione in un dato momento. Il pool genetico è considerato come il ricettacolo da cui la prole ottiene i propri geni.

I geni hanno una posizione fisica, nota come loci, e questa può essere composta da due o più alleli nel pool genetico. In ogni posizione, un individuo può essere omozigote o eterozigote. Nel primo caso, i due alleli sono identici, mentre un eterozigote ha due alleli diversi.

Gene Pool in Spotted Moths

L'esempio tipico in biologia evolutiva è quello della falena maculata. In questo lepidottero ci sono due alleli che determinano il colore del corpo. Uno di loro determina il colore della luce e l'altro il colore scuro.

Con il passare del tempo, le frequenze di entrambi gli alleli possono cambiare nella popolazione. L'azione umana ha avuto un effetto importante sull'evoluzione del colore nelle tarme.

Nelle zone incontaminate l'allele che determina il colore della luce aumenterà di frequenza, poiché conferisce un vantaggio di fitness all'individuo che lo possiede. Ad esempio, può fungere da mimetismo nella corteccia leggera degli alberi della zona.

Al contrario, le aree inquinate spesso oscurano la corteccia degli alberi. In queste regioni, la frequenza relativa dell'allele per il colore scuro aumenterà.

In entrambi i casi, stiamo osservando il cambiamento nelle frequenze relative degli alleli. Questa variazione nel pool genetico è ciò che conosciamo come microevoluzione.

L'origine del pool genetico umano

Pääbo (2015) ci offre uno sguardo al variegato pool genetico della nostra specie. L'origine del modo in cui sono emersi gli esseri umani moderni è sempre stata di particolare interesse per i paleontologi e i biologi evoluzionisti. Successivamente faremo un riassunto del lavoro dell'autore:

Tutto il nostro pool genetico proviene dall'Africa?

La teoria più nota è l'origine dell'uomo in Africa e la successiva dispersione in tutto il mondo. Pertanto, i nostri antenati hanno spostato in modo competitivo il resto degli ominidi che abitavano il pianeta, senza scambiare geni con loro.

Al contrario, un altro punto di vista sostiene che lo scambio genico esisteva tra le popolazioni di ominidi, formando una sorta di "continuità regionale".

Entrambe le teorie formulano origini diverse di come hanno avuto origine tutte le variazioni nel nostro pool genetico, indipendentemente dal fatto che tutte le variazioni che abbiamo trovato provenissero dall'Africa o abbiano radici e origini più profonde.

Prove attuali

Le prove trovate nel genoma dell'uomo di Neanderthal (Homo neanderthalensis) ci permettono di concludere che nessuna delle opinioni sollevate è del tutto corretta. In effetti, il nostro pool genetico è più complesso di quanto ci aspettassimo.

Mentre è vero che il pool genetico umano ha avuto origine in Africa, circa l'1-3% del genoma ha avuto origine al di fuori dell'Africa sub-sahariana e mostra discendenza dall'uomo quasi dentale.

Circa il 5% del nostro pool genetico sembra provenire da un gruppo situato in Oceania: i Denisoviani, un lontano parente dei Neanderthal, la cui sequenza proviene da un osso trovato nella Siberia meridionale.

Le prove attuali supportano almeno tre "movimenti" genetici: uno dai Neanderthal all'antenato degli asiatici, un altro dai Neanderthal ai Denisoviani e un flusso finale dai Denisoviani a un gruppo sconosciuto di ominidi che si sono separati dal lignaggio circa un milione di anni fa.

Riferimenti

1. Campbell, NA (2001). Biologia: concetti e relazioni. Pearson Education.
2. Dawkins, R. (2010). Evoluzione: il più grande spettacolo sulla Terra. Grupo Planeta Spagna.
3. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Analisi evolutiva. Prentice Hall.
4. Monge-Nájera, J. (2002). Biologia generale. EUNED.
5. Pääbo, S. (2015). Le diverse origini del pool genetico umano. Nature Reviews Genetics, 16 (6), 313-314.