| English | 의미 |
|---|---|
| Hardy-Weinberg equilibrium/ˈhɑːdi ˈwaɪnbɜːɡ ˌiːkwɪˈlɪbrɪəm/ | 하디-윈버그 평형 |
何も 변하지 않는다면?
- 진화는 대립유전자 빈도의 변화이지만, 빈도가 일정하게 유지된다면 어떨까요?
- 어떤 대립유전자가 더 흔해지거나 드물어지지 않는 집단을 상상해 봅시다.
- 그러한 집단은 진화하지 않고 있습니다.
- 이러한 가상의 평형 상태를 하디-위너버그 평형이라고 합니다.
진화가 없는 기준점
- 하디-위너버그 평형은 대립유전자 빈도가 일정하게 유지되는 집단을 설명합니다.
- 이는 이론적 기준점이며, 진화가 없는 상황을 묘사한 그림과 같습니다.
- 우리는 실제 집단을 이를 비교합니다.
- 현실이 일치하지 않으면 무언가가 진화를 일으키고 있습니다.
하디-위닝 평형에 있는 집단은…
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하디-위닝 평형에서는 대립유전자 빈도가 변하지 않으므로, 집단은 진화하지 않고 있습니다.
공식
- 두 대립유전자에 대해 $p$를 하나의 대립유전자의 빈도, $q$를 다른 대립유전자의 빈도라 할 때, $p + q = 1$이다.
- 유전자형 빈도는 $p^2 + 2pq + q^2 = 1$를 따릅니다.
- 여기서 $p^2$는 동형 접합 우성, $q^2$는 동형 접합 열성, $2pq$는 이형 접합을 의미합니다.
- 관측된 $q^2$를 통해 $q$를 구하고, 이후 $p$를 구하며, 모든 유전자형 빈도를 알 수 있습니다.
진화가 일어나지 않는 조건
하디-위닝 평형을 유지하기 위해 집단이 만족해야 하는 조건을 단계별로 확인해 보세요. 이 중 하나라도 깨지면 집단은 진화하게 됩니다.
하디-위닝 방정식은 $p^2 + 2pq + q^2 = 1$입니다. $q^2$는 무엇을 나타내나요?
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$q^2$는 열성 동형접합 유전자형(aa)의 빈도; $p^2$는 우성 동형접합, $2pq$는 이형접합입니다.
$q^2 = 0.09$일 때, 열성 대립유전자의 빈도 $q$은 무엇입니까?
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$q = \sqrt{0.09} = 0.3$를 드래그한 후 $p = 1 - q = 0.7$를 드래그하십시오.
다섯 가지 조건
- 평형은 어떤 진화 요인도 작용하지 않을 경우에만 성립합니다.
- 즉, 자연 선택이 없고, 이동이 없으며, 새로운 돌연변이가 일어나지 않아야 합니다.
- 또한 무작위 교배와 매우 큰 집단이어야 합니다.
- 이 중 하나라도 깨지면 빈도가 바뀌고, 집단은 진화합니다.
자연선택이 집단에게 작용하면, 더 이상 하디-위닝 평형에 있지 않습니다.
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선은 필수 조건 중 하나를 깨뜨리므로 빈도가 변하고 집단은 진화합니다.
하디-위닝 평형을 위해 필요한 모든 조건을 선택하세요.
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평형에는 선택이 없어야 하므로, 강력한 선택은 평형을 깨뜨립니다. 나머지 세 가지가 필수 조건입니다.
하디-위너버그는 이상화된 기준점이지 현실을 묘사한 것이 아닙니다. 거의 모든 실제 집단은 다섯 가지 조건을 완벽히 충족시키지 못합니다. 이 모델의 가치는 *영가설(null model)*로서, 이와의 차이는 진화가 일어나고 있음을 드러냅니다.
숨겨진 대립유전자 빈도 찾기:
- 집단의 $9\%$가 열성 형질을 보인다고 가정하면, $q^2 = 0.09$입니다.
- 그러면 $q = \sqrt{0.09} = 0.3$이며, $p = 1 - 0.3 = 0.7$입니다.
- 이제 운반자를 예측할 수 있습니다: $2pq = 2(0.7)(0.3) = 0.42$ 또는 $42\%$입니다.
하디-위너버그 평형은 대립유전자 빈도가 일정하게 유지되는 진화가 없는 기준점으로, $p^2 + 2pq + q^2 = 1$로 묘사됩니다. 이는 선택 없음, 이동 없음, 돌연변이 없음, 무작위 교배, 큰 집단이라는 다섯 가지 조건 하에서만 성립합니다. 실제 집단은 이로부터 다르며, 이러한 차이가 진화를 알려줍니다.