Gene Flow กับ Genetic Drift: ความแตกต่างและการเปรียบเทียบ

เมื่อสิ่งมีชีวิต (มนุษย์ สัตว์ หรือพืช) เกิดมา พวกมันมักจะมีลักษณะที่แตกต่างกันไป พวกเขามีลักษณะของพวกเขา

ลักษณะเหล่านี้ ได้แก่ รูปร่างของจมูกหรือตา พฤติกรรม ความพิการ ฯลฯ ทุกคนมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว แต่ก็มีความคล้ายคลึงบ้างกับพ่อแม่ หรือแม้แต่กับสมาชิกในครอบครัว เช่น ปู่ย่าตายาย หรือพี่น้อง

มีเหตุผลทางวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังความคล้ายคลึงดังกล่าว ซึ่งเรียกว่าลักษณะทางพันธุกรรม สิ่งมีชีวิตทุกชนิดมียีนอยู่ในตัว ซึ่งถ่ายทอดไปยังรุ่นต่อไปผ่านการสืบพันธุ์

ยีนเป็นลำดับของนิวคลีโอไทด์ใน RNA และ ดีเอ็นเอซึ่งจะถูกหลอมรวมระหว่างการมีเพศสัมพันธ์ (การมีเพศสัมพันธ์) หรือการผสมเกสรในกรณีของพืช ยีนกำหนดลักษณะทางพันธุกรรมของพ่อแม่ต่อลูกหลาน

การสืบพันธุ์สามารถทำได้ในเพศตรงข้าม ดังนั้น เมื่ออสุจิของผู้ชายผสมกับรังไข่ของผู้หญิง มันก็จะมียีนอยู่ภายใน และแม้แต่รังไข่ของตัวเมียก็มียีนของมันเมื่อลูกหลานเกิดมา พวกเขามักจะมีลักษณะบางอย่างของทั้งพ่อและแม่

ประเด็นที่สำคัญ

1. การไหลของยีนคือการถ่ายโอนสารพันธุกรรมระหว่างประชากรผ่านการอพยพ การผสมพันธุ์ หรือการแพร่กระจายของเซลล์สืบพันธุ์ ส่งผลให้เกิดการแบ่งปันอัลลีล
2. การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมคือการเปลี่ยนแปลงแบบสุ่มในความถี่ของอัลลีลภายในประชากรอันเนื่องมาจากเหตุการณ์บังเอิญ เช่น การอยู่รอดหรือการสืบพันธุ์ของแต่ละบุคคล ซึ่งอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในความหลากหลายทางพันธุกรรมเมื่อเวลาผ่านไป
3. ทั้งการไหลของยีนและการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมมีส่วนทำให้เกิดวิวัฒนาการของประชากร แต่การไหลของยีนเพิ่มความแปรปรวนทางพันธุกรรมภายในประชากร ในขณะที่การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมสามารถลดลงได้

Gene Flow เทียบกับ Genetic Drift

ความแตกต่างระหว่างการไหลของยีนและการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมก็คือ การไหลของยีนเกิดจากการอพยพของสิ่งมีชีวิตไปสู่ประชากรใหม่ที่แตกต่างกัน ในทางตรงกันข้าม การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมเป็นผลมาจากการลดจำนวนประชากรหรือจำนวนประชากรใหม่ทั้งหมด

 

ตารางเปรียบเทียบ

พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ	การไหลของยีน	การเลื่อนลอยทางพันธุกรรม
เกี่ยวข้องทั่วโลก	เกิดจากการอพยพ	เกิดจากการสุ่มตรวจ
โอกาสในการเปลี่ยนแปลง	มีโอกาสสูงขึ้น	โอกาสที่ต่ำกว่า
ประชากร	มันจะเกิดขึ้นเมื่อมีการเพิ่มยีนใหม่เข้าไปในประชากรใหม่เท่านั้น	สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้โดยการสร้างกลุ่มเล็กๆ อีกกลุ่มหนึ่งจากประชากรจำนวนมากขึ้น (Founder Effect)
การเปลี่ยนแปลง	มันไม่ได้เปลี่ยนแปลงยีนที่มีอยู่เดิมทั้งหมด	มันเปลี่ยนแปลงยีนที่มีอยู่แล้ว
ส่งผลกระทบต่อคนรุ่นหลัง	ยีนทวีคูณในประชากรใหม่	ยีนสามารถหายไปได้ในบางครั้ง (เอฟเฟ็กต์ขวด)

---

 

ยีนโฟลว์คืออะไร?

การไหลของยีนคือการถ่ายโอนหรือการย้ายถิ่นของยีนหรือการแปรผันทางพันธุกรรม สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อประชากรหนึ่งปะปนกับอีกประชากรหนึ่ง การไหลของยีนเกิดขึ้นเมื่อยีนชุดใหม่เข้าสู่ประชากรกลุ่มเดียว ทำให้เกิดชุดลักษณะที่แตกต่างกันออกไป

เมื่อชุดของยีนหลอมรวมกับยีนที่แตกต่างกัน ยิ่งอัลลีลที่มีอำนาจเหนือกว่าสามารถนำไปสู่การแสดงลักษณะพิเศษในลูกหลานได้มากขึ้น

ตัวอย่างเช่น เมื่อเด็กชายชาวอินเดีย (ผิวสีน้ำตาล ผมสีดำ) อพยพไปยุโรปและแต่งงานกับผู้หญิงชาวยุโรป (ผมสีบลอนด์ ขาว สีผิว) ลูกอาจมีลักษณะของทั้งพ่อและแม่ เช่น ผมสีดำและผิวขาว

และเมื่อยีนผสมนั้นผสมพันธุ์กันมากขึ้น มันจะสร้างยีนใหม่ขึ้นมาอีก และวงจรก็จะดำเนินต่อไป การป้อนยีนใหม่หรือยีนแปลกปลอมเข้าไปในประชากรกลุ่มเดียวโดยที่ยีนเหล่านั้นไม่เคยมีอยู่มาก่อนเรียกว่าการไหลของยีน

การไหลของยีนถือว่าดีต่อสุขภาพสำหรับประชากรจากมุมมองทางชีววิทยา

 

Drift ทางพันธุกรรมคืออะไร?

การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมหมายถึงการเปลี่ยนแปลงความถี่อัลลีลจากรุ่นหนึ่งไปยังรุ่นถัดไปของประชากรเนื่องจากสาเหตุหลายประการ การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมถือได้ว่าเป็นการลดความแปรปรวนทางพันธุกรรมในรุ่นหนึ่ง

เมื่อการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมเกิดขึ้น มันจะลดโอกาสในการถ่ายทอดยีนเหล่านั้นไปยังรุ่นต่อไป และลดโอกาสการย้ายถิ่นของยีนเหล่านั้นอีกด้วย

อาจมีสาเหตุสองประการของการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรม ได้แก่ :-

1. Bottle effect- เมื่อประชากรเสียชีวิตเนื่องจากภัยพิบัติหรือเหตุร้าย
2. เอฟเฟกต์ผู้ก่อตั้ง- เมื่อกลุ่มย่อยเกิดขึ้นภายในประชากร ทำให้เกิดกลุ่มขึ้นมา

การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมสามารถนำไปสู่การสร้างยีนทั้งประเภทเดียวได้ และนำไปสู่การสูญพันธุ์

ตัวอย่างเช่น ไดโนเสาร์สูญพันธุ์ไปแล้ว ไม่มีสัตว์อื่นใดที่มียีนของไดโนเสาร์ สามารถจำแนกได้ภายใต้ลักษณะพิเศษของขวด

อีกตัวอย่างหนึ่งสามารถเข้าใจได้เมื่อก พิการ ผู้ชาย (ตาบอด) แต่งงานกับผู้หญิงธรรมดาที่ไม่มีภูมิหลังทางครอบครัว และคาดว่าจะมีลูกหลาน ดังนั้น ยีนของความพิการ (ตาบอด) เหล่านั้นก็จะค่อยๆ หายไปในรุ่นต่อๆ ไป

---

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการไหลของยีนและการเลื่อนไหลของยีน

1. การไหลของยีนเกิดจากการอพยพของอัลลีลจากประชากรหนึ่งไปยังอีกประชากรหนึ่ง ในขณะที่การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมเกิดจากการสุ่มตัวอย่าง
2. การไหลของยีนเกิดขึ้นโดยการย้ายออกจากประชากรประเภทหนึ่ง ในขณะที่การเบี่ยงเบนทางพันธุกรรมสามารถเกิดขึ้นได้ภายในประชากรในกรณีของผลผู้ก่อตั้ง
3. มีโอกาสเกิดการเปลี่ยนแปลงการไหลของยีนมากกว่าการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม
4. ในการไหลของยีน การส่งผ่านอัลลีลและการคูณของอัลลีลในรุ่นต่อไปมีแนวโน้มมากกว่า ในทางตรงกันข้าม ในกรณีของผลกระทบจากขวด ยีนจะลดลงในรุ่นต่อๆ ไป
5. ในการไหลของยีน มันไม่ได้เปลี่ยนอัลลีลที่คงอยู่ แต่เปลี่ยนอัลลีลที่มีอยู่แล้วในการเบี่ยงเบนทางพันธุกรรม

---

อ้างอิง

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0040580977900454
2. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/mec.15221

อัพเดตล่าสุด : 11 มิถุนายน 2023