populatiegenetica

Populatiegenetica is een tak van de genetica die de genetische variatie binnen en tussen populaties van een soort bestudeert en probeert te verklaren hoe evolutie werkt op het niveau van populaties. Het onderzoekt hoe frequenties van allelen veranderen over generaties en hoe demografische factoren, migratie, mutatie en selectie de genetische structuur beïnvloeden.

De kernbeginselen zijn onder meer defrequenties van allelen en genotypen in een populatie, en het idee van het genetische materiaal als een gene pool. Het Hardy-Weinberg-evenwicht dient als een nulmodel: onder afwezigheid van evolutie blijven p en q constant en krijgen genotypenverdelingen p^2, 2pq en q^2. Deviaties hiervan geven aanwijzingen voor samenspel van evolutiemachten zoals selectie, genetische drift, migratie en mutatie. Het effectieve populatie-aantal (Ne) bepaalt hoe snel drift werking heeft. F-technieken (zoals FST) meten differentiatie tussen populaties; andere concepten zoals gene flow, bottlenecks en kolonisatiegeschiedenis dragen bij aan de verstaan van populatiestructuur.

Methoden en data spelen een centrale rol: genotypering en sequencing van SNP’s, microsatellieten en hele genomen leveren informatie over variatiepatronen. Analytische benaderingen omvatten populatie-analyses zoals hoofdcomponentenanalyse (PCA), structuur- of admixtie-inferentie, en demografische modellering met coalescentie- of uitbreidingsmodellen. Neutraliteitsmodellen zoals de neutral theory geven verwachtingen voor variatie zonder selectie, terwijl tekenen van selectie en adaptieve evolutie kunnen worden opgespoord.

Toepassingen zijn onder meer conservatiegenetica, de reconstructie van menselijke geschiedenis en migratie, en aspecten van medische genetica en farmacogenomica. Historisch gezien heeft populatiegenetica bijgedragen aan begrip van hoe genetische variatie ontstaat en verdeeld raakt over tijd en ruimte.