STRUKTUR
GENETIK POPULASI
Frekuensi alel juga bisa dikalkulasi dari
frekuensi genotip dengan mengamati sebelumnya bahwa dua gen pada homozigot
adalah dari jenis tertentu, sedangkan hanya setengah gen heterozigot yang
adalah dari jenis tertentu. Jadi frekuensi dari sebuah alel adalah frekuensi
alel individu homozigot ditambah setengah frekuensi alel individu heterozigot.
Diantara aborigin Australia, frekuensi dari LM adalah 0,030 +
½(0,296) = 0, 178; dengan cara yang sama, frekuensi LN adalah 0,674
+ ½(0,296) = 0,822. Tabel dibawah ini menunjukkan frekuensi genotip dan alel
dari lokus gen M-N dari empat populasi manusia. Dari tabel tersebut terbukti
bahwa populasi manusia sangat heterogen dengan mengacu pada lokus ini.
Population
|
Number Having Blood Groups
|
Total
|
Genotypic Frequency
|
Allelic Frequency
|
|||||
M
|
MN
|
N
|
LMLM
|
LMLN
|
LNLN
|
LM
|
LN
|
||
Australian Aborigin
|
22
|
216
|
492
|
730
|
0,030
|
0,296
|
0,674
|
0,178
|
0,822
|
Navaho Indians
|
305
|
52
|
4
|
361
|
0,845
|
0,144
|
0,011
|
0,917
|
0,083
|
U. S Caucasian
|
1787
|
3039
|
1303
|
6129
|
0,292
|
0,496
|
0,213
|
0,539
|
0,461
|
Spaniards
|
726
|
1677
|
679
|
3100
|
0,234
|
0,541
|
0,225
|
0,505
|
0,495
|
Tabel 1. Frekuensi genotip dan alel dari
lokus gen M-N dari empat populasi manusia
Kalkulasi dari frekuensi gen dimana jumlah
alel pada sebuah lokus lebih baik dari pada 2 adalah berdasar pada peran yang
sama yang diterapkan pada dua alel. Homozigot membawa dua salinan dari satu
alel; heterozigot membawa satu dari setiap dua alel. Contohnya pada populasi
alami tertentu dari Drosophila willistoni,
enam genotip berbeda ditemukan pada lokus Lap-5.
Lap-5 adalah gen yang mengkode enzim
leusin aminopeptide; setiap alel diidentifikasi oleh sejumlah angka yang mengacu
pada mobilitas polipeptide sesuai hasil elektroforesis.
Genotype
|
Number
|
Frequency
|
98/98
|
2
|
0,004
|
100/100
|
172
|
0,344
|
103103
|
54
|
0,108
|
98/100
|
38
|
0,076
|
98/103
|
20
|
0,040
|
100/103
|
214
|
0,428
|
Total
|
500
|
1,000
|
Tabel 2. Frekuensi genotip yang diamati pada
lokus gen Lap-5 pada Drosophila
willistoni populasi
Frekuensi genotip diperoleh dengan membagi
jumlah dari setiap genotip yang diamati dengan jumlah total genotip. Jadi,
frekuensi dari genotip 98/98 adalah 2/ 300 = 0,004. Frekuensi alel dapat
diperoleh dari frekuensi genotip dengan menambahkan frekuensi alel
homozigot dengan setengah dari frekuensi
dari setiap alel heterozigot. Jadi frekuensi alel 98 adalah frekuensi homozigot
9898 dutambah frekuensi heterozigot 98/100 dan 98/103, atau 0,004 + ½(0,076) +
½(0,040) = 0,062. Hal yang sama, frekuensi dari alel 100 dan 103 dikalkulasi
masing-masing menjadi 0,596 dan 0,342. Jumlah ketiga frekuensi ini adalah
1,000.
Frekuensi alel juga bisa dikalkulasi
(dihitung) dengan menambah jumlah dari
setiap alel yang tampak dan membaginya dengan total angka gen dalam sampel.
Alel 98 muncul dua kali dalam 98/98 homozigot dan sekali dalam 98/100 dan
98/103 heterozigot, atau (2 x 2) + 38 +20 = 62 kali; karena jumlah gen dalam
sampel adalah 2 x 500 = 1000, maka frekuensi alel 98 adalah 0,062. Angka dari
setiap alel yang muncul dalam sampel dan frekuensi alel untuk data tabel 2
diatas ditunjukkan pada tabel 3 dibawah ini.
Allele
|
Number
|
Frequency
|
98
|
62
|
0,062
|
100
|
596
|
0,596
|
103
|
342
|
0,342
|
Total
|
1000
|
1,000
|
Satu alasan mengapa frekuensi alel lebih baik
untuk mendeskripsikan variasi genetik pada lokus menggunakan frekuensi
alel dari pada frekuensi genetik adalah
karena biasanya frekuensi alel lebih
sedikit dari pada frekuensi genotip. Dengan dua alel, jumlah yang mungkin pada
genotip adalah tiga, 3 alel, jumlah pada genotip 6; dengan 4 alel, pada genotip
10. Pada umumnya, jika jumlah dari alel yang berbeda adalah k, maka jumlah
genotip yang mungkin berbeda adalah k(k+1)/2.
Dua
Model Struktur Populasi
Terdapat dua hipotesis mengenai struktur genetik populasi
yang bertentangan pada tahun 1940-an dan 1950-an. Model klasik menyatakan bahwa
terdapat sangat sedikit variasi genetik, sedangkan model balance menyatakan
variasi genetik itu seimbang.
Berdasar
kepada model klasik, kumpulan gen dari sebuah populasi terdiri atas
lokus-lokus, dari sebuah alel wild-type dengan frekuensi yang sangat dekat ke
1, ditambah beberapa alel yang rusak yang disebabkan karena mutasi tetapi
menjaga frekuensi sangat rendah melalui seleksi alam. Individu tipe khusus akan
bersifat homozigot dengan alel wild-type dekat pada tiap lokus, tetapi beberapa
lokus akan heterozigot untuk alel wild-type dan sebuah mutant. Genotip ideal
“normal” akan menjadi individu yang homozigot untuk alel wild-type pada setiap lokus. Evolusi akan terjadi
karena pada waktu tertentu alel tertentu akan muncul oleh karena mutasi. Mutan
yang bermanfaat secara bertahap akan menambah frekuensi melalui seleksi alam
dan menjadi alel wild-type yang baru, dengan bentuk alel wild-type dengan
mengeliminasi atau mereduksi menjadi frekuensi yang sangat rendah.
Berdasar
kepada model balance (keseimbangan), sering terdapat alel wild-type yang tidak
single. Pada banyak lokus, kelompok gen terdiri dari kesatuan alel dengan
frekuensi yang beranekaragam. Karena itu, individu bersifat heterozigot pada
sebuah proporsi besar dari lokus-lokus tersebut. Didalamnya tidak terdapat
genotip tunggal “normal” atau genotip ideal. Nyatanya, populasi terdiri dari
kesatuan genotip yang membedakan dari lainnya pada banyak lokus tetapi dengan
memuaskan diaptasi dengan lingkungan oleh populasi.
Model
balance memperlihatkan evolusi sebagai suatu proses dari perubahan bertahap
pada frekuensi dan berbagai jenis alel pada banyak lokus. Alel tidak dapat
berindah ketika diisolasi. Kemampuan suatu alel bergantung kepada eksistensi
alel lain dalam genotip. Sekumpulan alel pada berbagai lokus yang diadaptasikan
dengan sekumpulan alel pada lokus lain; karena itu perubahan alel pada satu
lokus diikuti oleh perubahan alel pada lokus lainnya. Bagaimanapun, seperti
halnya model klasik, model balance juga menerima bahwa banyak mutant tanpa
syarat membahayakan pada pembawanya; alel-alel yang rusak dieliminasi atau
dijaga pada frekuensi rendah oleh seleksi alam, tetapi hanya terjadi pada yang
kedua, peran negatif dari evolusi.
Gambar dua model struktur genetik populasi.
Hipotesis genotip dari tiga tipe individu ditunjukkan berdasarkan masing-masing
model. Huruf kapital menunjukkan lokus gen, dan setiap nomer memperlihatkan
alel yang berbeda; postulat alel wild-type oleh model klasik diperlihatkan oleh
tanda +. Berdasar kepada model klasik, individu-individu yang homozigot untuk
alel wild-type berdekatan pada setiap lokus walaupun mungin heterozigot untuk
alel alel wild-type dan alel mutant pada lokus umumnya (C adalah individu
pertama, B kedua, dan O ketiga). Berdasar kepada model balance,
individu-individu yang heterozigot terdapat pada banyak lokus gen.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar