Populaatiogeniikkaa

Populaatiogeniikkaa on biologian ala, joka tutkii geneettistä vaihtelua populaatioiden sisällä ja niiden välillä sekä evoluution mekanismeja, jotka tätä vaihtelua muokkaavat. Sen tavoitteena on ymmärtää, miten mutaatiot, luonnonvalinta, sattumanvarainen muutos (drift), geenivirta ja rekombinaatio vaikuttavat alleelien yleisyyksiin ja genotyyppijakaumiin sekä miten populaation koko ja rakenne muovaavat näitä prosesseja.

Keskeiset käsitteet: alleelipitoisuus eli alleelien yleisyys populaatiossa, genotyyppijakaumat sekä heterotsygoosi. Hardy–Weinbergin tasapainossa (p^2, 2pq, q^2) oletetaan, ettei evoluutio etene; todellisuudessa mutaatiot, valinta, drift, migraatio ja rekombinaatio muuttavat alleellien yleisyyksiä. Drift on satunnainen muutos etenkin pienissä populaatioissa, migraatio tasapainottaa eroja, rekombinaatio purkaa yhdistelmiä ja muokkaa lokaatioiden riippuvuuksia.

Populaatiogeniikan menetelmät ja mittarit: populaatiostruktuurin arviointi, geneettinen monimuotoisuus, heterotsygoosi, F-statistiikat kuten F_ST mittaavat eriytymistä populaatioiden välillä, ja inbred- sekä effective population size Ne kuvaavat populaation dynamiikkaa. Tutkimuksessa käytetään tilastollisia malleja ja molekyylidataa, kuten genome-wide dataa, SNP-karttoja ja koalesenssianalyysiä historiallisten tapahtumien rekonstruoimiseksi.

Sovellukset ulottuvat evoluution ja sopeutumisen ymmärtämisestä lääketieteellisiin ja ravitsemuksellisiin geeneihin, populaatioiden historiaan, villieläinten suojeluun sekä oikeudellisiin käyttötarkoituksiin kuten forensisiin tutkimuksiin. Populaatiogeniikka hyödyntää sekä nykyistä suuren mittakaavan genomidataa että muinaisista DNA-jäännöksistä saatavaa tietoa menneisyyden tapahtumista.