Evolution, del 2: Evolutionsprocesser och förändringar i det genetiska materialet. Jessica Abbott Forskare Evolutionär Ekologi

Transkript

1 Evolution, del 2: Evolutionsprocesser och förändringar i det genetiska materialet Jessica Abbott Forskare Evolutionär Ekologi

2 Naturlig selektion Alleler som ger bättre överlevnad och/eller reproduktionsförmåga ökar i frekvens Generation 1: 16 individer 8 blå, 8 grön Parning Generation 2: 16 individer 4 blå, 12 grön

3 Fixering All evolution är allelsubstitutioner

4 Typer av mutationer Punktmutation

5 Typer av mutationer Punktmutation: sickle cell anemi

6 Typer av mutationer Frameshift

7 Typer av mutationer Frameshift: Huntingtons sjukdom

8 Typer av mutationer Invertering

9 Typer av mutationer Invertering: In(3R)Payne mel sub

10 Typer av mutationer Duplicering

11 Typer av mutationer Duplicering: globiner

12 Rekombination Leder till snabbare evolution

13 Rekombination Utnyttjar den stående genetiska variansen

14 Rekombination Utnyttjar den stående genetiska variansen Olika vägar till samma fenotyp

15 Horisontell genöverföring ~17% horisontellt överförda gener hos E. coli

16 Horisontell genöverföring ~17% horisontellt överförda gener hos E. coli Antibiotikaresistens

17 Horisontell genöverföring ~17% horisontellt överförda gener hos E. coli Antibiotikaresistens Biodegradaderingsprocesser

18 Horisontell genöverföring ~17% horisontellt överförda gener hos E. coli Antibiotikaresistens Biodegradaderingsprocesser Pathogenicitet

19 Horisontell genöverföring ~17% horisontellt överförda gener hos E. coli Antibiotikaresistens Biodegradaderingsprocesser Pathogenicitet Överlevnad i extrema miljöer

20 Mutationstakten Varierar mellan organismer

21 Mutationstakten Substitutionstakt mutationstakt

22 Vanliga mutationer Melanism eller albinism

23 Vanliga mutationer Melanism eller albinism Delade blad

24 Naturlig selektion Överlevnad: undvika predatorer, bättre på att hitta mat, osv.

25 Sexuell selektion Reproduktionsförmåga: hitta en partner, befruktningsförmåga, osv.

26 Fitness Fitness = överlevnadsförmåga + reproduktionsförmåga (gen eller individ) Antal avkommor producerad under hela livstiden

27 Adaptivt landskap Vilka kombinationer av egenskaper ger högst fitness?

28 Fitness Riktad selektion Resulterar i ändrat medelvärde Egenskap

29 Riktad selektion

30 Riktad selektion

31 Fitness Stabiliserande selektion Resulterar i minskning av variansen Egenskap

32 Stabiliserande selektion

33 Stabiliserande selektion

34 Fitness Divergent selektion Resulterar i ökning av variansen Egenskap

35 Divergent selektion

36 Divergent selektion

37 Frekvensberoende selektion Fitness är beroende av frekvensen i populationen Frequency Time

38 Frekvensberoende selektion

39 Frekvensberoende selektion

40 Korrelerad selektion Selektion på kombinationer av egenskaper

41 Korrelerad selektion

42 Korrelerad selektion

43

44 Neutral evolution Genetisk drift

45 Neutral evolution Grundareffekten

46 Neutral evolution Grundareffekten Flaskhalsar

47 Neutral evolution Selektivt neutrala mutationer

48 Principer: neutral evolution Motoo Kimura Substitutionsfrekvensen är konstant (0.5-1% / miljon år i däggdjurens mtdna)

49 Principer: neutral evolution Neutrala mutationer fixeras oftare än skadliga mutationer

50 Principer: neutral evolution Genduplicering går före evolution av nya funktioner

51 Principer: neutral evolution Positiv selektion leder sällan till fixering jämfört med neutral evolution

52 Principer: neutral evolution Viktiga sekvenser förändras långsammare än oviktiga

53 Fylogenetisk information Den molekylära klockan

54 Fylogenetisk information Homologa gener Paraloger = inom samma art Ortologer = hos olika arter

55 Metoder Cytogenetiska analyser

56 Metoder Immunologiska metoder

57 Metoder Sekvenser av aminosyror

58 Metoder DNA-hybridisering

59 Metoder Restriktionskartor

60 Metoder DNA-sekvensering

61 Sammanfattning All evolution = allelsubstitutioner Naturlig selektion = skillnader i överlevnad Sexuell selektion = skillnader i reproduktion Neutral evolution = fixering drivs av slumpen