6.1 Wat is genetische diversiteit?

Diversiteit is een ander woord voor variatie: de aanwezigheid van verschillen tussen alles wat je bekijkt. Binnen de genetica is de meest voor de hand liggende diversiteit de genetische diversiteit tussen populaties. Verschillende rassen hebben bijvoorbeeld specifieke genetisch bepaalde kenmerken. Denk maar eens aan verschillen in grootte, kleur, maar ook in doelen zoals vleeskoeien versus melkkoeien en jachthonden versus blinde geleidehonden. Genetische diversiteit bestaat ook binnen populaties en dit is verwant aan de genetische verschillen tussen dieren in die populatie. Het is mogelijk, maar erg zeldzaam, dat er geen genetische variatie is in een populatie. Dit gebeurt wel in populaties waarin de dieren volledig ingeteeld zijn: dieren zijn genetisch volledig identiek aan elkaar. Maar, zoals gezegd, dit is zo zeldzaam dat het bijvoorbeeld alleen voorkomt in genetische lijnen van laboratoriumdieren die speciaal zijn gecreëerd voor een specifiek doel. Het doel van deze populaties is om dieren te gebruiken die genetisch zo veel mogelijk hetzelfde zijn, zodat de genen van de dieren niet de oorzaak van de variatie in, bijvoorbeeld, de effecten van nieuwe medicijnen zijn. Voor dit doel zou een populatie van gekloonde dieren nog beter zijn. Die zijn helemaal identiek!

Zo’n populatie heeft helemaal geen genetische variatie. Echter, in Nederland is het gebruik van klonen verboden.

Open

Figuur 1. De relatie tussen de frequenties van twee allelen (blauw), en de consequentie voor de frequentie van de heterozygoten in de populatie (rood). De maximale frequentie heterozygoten wordt behaald als p = q = 0.5

Het aantal allelen dat aanwezig is in een populatie is een maatstaf voor de genetische diversiteit. Hoe meer allelen aanwezig zijn, des te groter is de genetische diversiteit. De frequentie waarin deze allelen voorkomen in een populatie heeft ook een invloed op de grootte van de genetische diversiteit. Hoe meer de frequentie van beide allelen aan elkaar gelijk is, des te groter is de genetische diversiteit. Dit principe is weergegeven in figuur 1 voor een gen met 2 allelen. Als de frequentie van het q-allel 1 is, is de frequentie van het p-allel 0 en vice versa. Een hoge frequentie van het ene allel gaat altijd samen met een lage frequentie van het andere allel. De frequentie van heterozygoten, berekend als 2pq, hangt af van beide frequenties. De maximum allelfrequentie wordt behaald wanneer beide allelfrequenties zo hoog mogelijk zijn, gegeven dat de andere ook zo hoog mogelijk is. Dit is het geval wanneer de frequentie van beide allelen gelijk is. Voor genen met meer allelen geldt hetzelfde principe: het maximum aantal heterozygoten is aanwezig wanneer de allelfrequenties gelijk zijn. Genetische diversiteit hangt af van de aanwezigheid van een groot aantal allelen, maar ook van de frequentie van die allelen in de populatie. Binnen een dier kun je de genetische diversiteit definieren als of een dier homozygoot of heterozygoot is voor een bepaald gen of delen van het genoom.