遺伝的均衡

遺伝的平衡とは、遺伝子プール（集団など）内の対立遺伝子または遺伝子型の状態であり、その頻度は世代間で変化しません。 ^[1] 遺伝的平衡は、集団がそこから逸脱するかどうか、また逸脱する場合はどのように逸脱するかを判断するための基礎となる理論的な状態を表します。ハーディ・ワインベルグ平衡は、遺伝的平衡を研究するための理論的枠組みの 1 つです。ハーディ・ワインベルグ平衡は、次のことを前提とするモデルを使用して研究されるのが一般的です。

• その遺伝子座または形質に関連する遺伝子座で遺伝子変異が発生していない
• 人口規模が大きい
• 移民、移住、移住の制限または禁止（遺伝的流れ）
• その遺伝子座または形質には自然選択がない
• ランダム交配（パンミキシス）

これは、特にモデリングの文脈において、他のタイプの均衡も記述することができます。特に、多くのモデルは、ハーディ・ワインベルグ原理のバリエーションを基礎として使用しています。ハーディ・ワインベルグ特性のすべてが存在する代わりに、これらのモデルは、遺伝的浮動の多様化効果と集団間の移動の均質化効果の間のバランスを前提としています。^[2] 均衡状態にない集団は、問題のモデルの仮定の1つが違反されていることを示唆しています。

ハーディ・ワインベルグ原理は、遺伝的平衡の数学的枠組みを提供する。ハーディ・ワインベルグ原理であれ他の原理であれ、遺伝的平衡自体は、集団遺伝学、保全、進化生物学を含む多くの応用の基礎を提供している。利用可能な全ゲノム配列の急速な増加と匿名マーカーの増殖により、モデルは初期の理論をあらゆる種類の生物学的文脈に拡張するために使用されている。^[3] ISSRやRAPD などの遺伝的マーカーのデータと統計の予測可能性を使用して、研究では、どのプロセスが平衡の欠如を引き起こしたかを推測するモデルが開発されている。平衡モデリングは幅広いトピックや問題に適用されているが、これには局所的適応、範囲の縮小と拡大、地理的または行動的障壁による遺伝子流動の欠如が含まれる。

均衡モデル化は、この分野の発展につながりました。対立遺伝子優位性は均衡の予測を混乱させる可能性があるため、^[4]一部のモデルでは、遺伝的均衡を仮定として用いることをやめました。従来の F 統計量の代わりに、ベイズ推定値を使用します。^[5] Holsinger らは、FST に類似したシータを開発しました。^[6] 研究では、ベイズ推定値が観察されたパターンのより優れた予測因子であることがわかりました。^[7] ただし、遺伝的均衡に基づくモデル化は、集団遺伝学および保全遺伝学のツールとして残っており、過去の歴史的プロセスに関する貴重な情報を提供することができます。^[4]

遺伝的平衡は、多くの分類群で研究されてきました。特に、いくつかの海洋生物は研究対象として利用されてきました。ウニなどの海洋生物の生活史は、陸生種よりも遺伝的平衡モデリングの要件を満たしているようです。^[8] 海洋生物は、地理的障壁の影響を強く受けない大規模な汎分布集団として存在しています。それにもかかわらず、一部の研究では、種の分布域全体にわたってかなりの差異が見つかっています。代わりに、遺伝的平衡を探すと、研究は大規模で広範囲にわたる種の複合体を発見しました。^[9] これは、短期間でかなりの地域的な人口動態の変化があるため、野生では遺伝的平衡がまれであるか、特定するのが難しい可能性があることを示しています。^[10]

実際、ハーディ・ワインバーグによれば、大規模な個体群サイズは遺伝的平衡の必要条件であるが、一部の人々は、大規模な個体群サイズは遺伝的平衡への接近をむしろ遅らせる可能性があると主張している。^[11] これは保全に影響を与える可能性があり、遺伝的平衡は健全で持続可能な個体群の指標として使用できる。