0:00:00.000,0:00:12.000
Dobrý den, vítám Vás u další přednáška z modulu Genetika zvířat, jejímž tématem je: Genetická variabilita v populacích a Hardy-Weinbergova rovnováha. 

0:00:12.000,0:00:19.000
V přednášce si představíme podstatu genetické variability a již zmíněné Hardy-Weinbergovy rovnováhy. 

0:00:19.000,0:00:28.000
Genetikou variabilitu chápeme jako zastoupení jednotlivých genotypů a genů (alel) v populaci a jejich změny ve sledu generací.

0:00:28.000,0:00:34.000
Podstatou genetické variability je zastoupení jednotlivých genů na úrovni jedince. 

0:00:34.000,0:00:41.000
Genetickou variabilitu na úrovni jedince si můžeme představit na následujícím příkladu. 

0:00:41.000,0:00:47.000
Uvažujme, že jednotlivé fenotypy v populaci, jsou založeny na genové sérii. 

0:00:47.000,0:00:55.000
To znamená, že se v populaci pro daný znak vyskytuje větší počet alel, v našem případě čtyři. 

0:00:55.000,0:01:16.000
Jednotlivé alely jsou umístněný na jednom lokusu a vykazují mezi sebou úplnou dominanci – v našem případě alela c+ pro divoké zbarvení je úplně dominantní nad všemi ostatními alelami a alela pro albinotické zbarvení je recesivní pro všechny zbylé alely. 

0:01:16.000,0:01:26.000
Protože genotyp pro daný znak se sestavuje pouze ze dvou alel, může jedinec vykazovat pouze jednu ze čtyř fenotypových projevů.  

0:01:26.000,0:01:37.000
Z pohledu genetiky, nás ale hlavně zajímá genetická variabilita v rámci populace, která je ale založena právě na genetické variabilitě jedince.

0:01:37.000,0:01:49.000
Genetickou variabilitu na úrovni populace sleduje zastoupení jednotlivých genotypů a genů v populaci a její změny mezi následujícími generacemi. 

0:01:49.000,0:02:03.000
Pro ukázku předpokládejme následující populaci 10 jedinců s uvedenými fenotypy: 5 jedinců s divokým zbarvením, 3 jedince se zbarvením činčily a 2 jedince se zbarvením hymalájské. 

0:02:03.000,0:02:15.000
Protože každý jedinec nese dvě alely pro dané zbarvení, v dané populaci je 20 alel. Budeme dále předpokládat následující zastoupení alel. 

0:02:15.000,0:02:30.000
To znamená že v uvedené generaci (populaci) se vyskytuje 7 alel pro divoké zbarvení, 5 alel pro zbarvení činčila, 4 alely pro zbarvení himalájské a 4 alely pro zbarvení albín. 

0:02:30.000,0:02:37.000
Na základě jednotlivých poměrů můžeme zjistit, podíl jednotlivých alel, který je uveden zde. 

0:02:37.000,0:02:54.000
Dále pokud bychom uvažovali případ, že nás zajímá pouze četnost alely pro divoké zbarvení a četnost ostatních alel jako celku, to znamená součet všech ostatních alel pro ostatní zbarvení, 

0:02:54.000,0:03:05.000
tak dostáváme četnost alel pro divoké zbarevení 35% a 65% ostatních alel pro ostatní typy zbarevení.

0:03:05.000,0:03:20.000
Z pohledu genetiky zvířat populace můžeme dělit na populace s polymorfními lokusy mutialelické, to znamená že v populaci se vyskytují různé genotypy a v populaci je zastoupeno více forem alel jednoho genu. 

0:03:20.000,0:03:38.000
Dále populace s monomorfními lokusy, to znamená že v populaci se vyskytuje pouze jeden typ alely a populace s polymorfními lokusy byalelické, to znamená že se v populaci vykytují pouze dvě formy alel jednoho genu.

0:03:38.000,0:03:50.000
Pokud budeme uvažovat poulaci s bialelickými lokusy a neúplnou dominancí, tak v populaci se budou vyskytovat tři formy fenotypů, založené na třech formách genotypů. 

0:03:50.000,0:04:08.000
Homozygot dominantní, heterozygot a homozygot recesivní.Absolutní počt homozygotů dominantn značíme jako velké D, absolutní počet heterozygotu značíme jako velké H a aboslutní počet homozygotů recesivní  značíme velké R. 

0:04:08.000,0:04:25.000
Celkový počet jedinců v populaci značíme velké N. Četnosti jednotlivých genotypů, získáme jako podíl jednotlivých absolutních počtů genotypů ku celkovému počtu jedinců v populaci či generaci. 

0:04:25.000,0:04:39.000
Relativní počet homozygotů dominantních značíme malé „d“, relativní počet heterozygotů značíme jako malé „h“ a relativní počet homozygotů recesivních značíme jako malé „r“. 

0:04:39.000,0:04:46.000
Na základě relativních četností jednotlvivých genotypů jsme schopni stanovit i relativní počet alel v populaci. 

0:04:46.000,0:05:01.000
Kdy relativní počet dominantí alely značíme jako malé „p“ a získáme ji jako součet relativních četností dominaních homozygotů a poloviny relativní četnosti heterozygotů. 

0:05:01.000,0:05:11.000
Protože homozygot dominantní nese obě alely dominantí tzn. 100 % a heterozygot pouze jednu alelu dominantí a druhou alelu recesivní, 

0:05:11.000,0:05:19.000
to znamená polovinu svého genotypu, přestavuje dominantní alela, proto je polovina četnosti heterozygotů. 

0:05:19.000,0:05:34.000
Relativní četnost recesivní alely v populaci značíme malé „q“. Pro získání relativní četnosti alely recesivní můžeme použít ekvivaletní vztah pro získání alely dominantní v populaci, 

0:05:34.000,0:05:44.000
kdy se jedná o součet realtivní četnosti homozygotů recesivních a poloviny relativní četnosti heterozygotů.

0:05:44.000,0:05:55.000
Pokud budeme znát frekvence jednotlivých alel, kdy se budou účastnit reprodukce, jsme schopni odhadnout relativní genotypové zastoupení následné populace.  

0:05:55.000,0:06:03.000
Homozygot dominaní v následné generaci vznikne spojení dominantí alely od otce a dominantí alely od matky, 

0:06:03.000,0:06:11.000
to znamená četnost dominantí alely v subpopuaci samců a četnost dominantí alely v subpopulaci samic. 

0:06:11.000,0:06:22.000
Protože očekáváme, že v populaci jsou shodné četnosti dominantí alely u subpopulace otců i matek a matematicky se tyto četnosti násobí, 

0:06:22.000,0:06:33.000
tak z toho vyplývá, že odhad četnosti dominantních homozygotů v následné populaci získáme jako frekvence dominatní alely v rodičovské poulaci nadruhou. 

0:06:33.000,0:06:46.000
Podobně postupujeme u četnosti homozygotů recesivních v následné generaci, kterou získáváme jako frekvence recesivní alely v rodičovské poulaci nadruhou. 

0:06:46.000,0:06:58.000
Genotyp heterozygota v následné generaci můzeme získat dvojím způsobem. První způsob, kdy dominantí alelu předává otec a recesivní alelu matka, 

0:06:58.000,0:07:06.000
či naopak dominanční alelu získává jedinec od matky a recestivní alelu získává od otce, 

0:07:06.000,0:07:17.000
proto očekávanou četnost heterozygotů v následné generaci můžeme získat jako dvojnásobek četnosti dominantí a recesivní alely v rodičovské populaci.

0:07:17.000,0:07:36.000
Obecně se uvádí značení, malé d, malé h, malé r jako četnost genotypů v původní rodičovské poulaci a p2, 2pq a q2 jako četnost genotypů v populaci následné.

0:07:36.000,0:07:41.000
Dalším pojmem, kterým se budem v přednášce zabývat je Hardy-Weinbergova rovnováha. 

0:07:41.000,0:07:50.000
Principem Hardy-Weinbergovy rovnováha je, že četnost alel a genotypů v populaci zůstává konstantní, neboli neměnná. 

0:07:50.000,0:07:57.000
Pokud o populaci hovoříme, že se nachází je ve zmíněnné Hardy-Weinbergově rovnováze, znamená to, 

0:07:57.000,0:08:07.000
že z generace na generaci zůstává četnost genotypů a genů konstatní. Toto platí pokud nejsou přítomny narušující vlivy. 

0:08:07.000,0:08:18.000
Mezi zmíněné narušující vlivy patří: Selekce, Mutace, Migrace, Nenáhodné připařování a Genetický drift. 

0:08:18.000,0:08:28.000
Je důležité si uvědomit, že mimo laboratorní podmínky jsou minimálně jeden nebo více těchto vlivů vždy přítomny. 

0:08:28.000,0:08:42.000
Hardy-Weinbergova rovnováha je v přírodě nemožná.  Genetická rovnováha je brán jako ideální stav, který představuje základnu pro měření genetické změny v populaci. 

0:08:42.000,0:08:51.000
Příklady jak některé z uvedených jevů narušují Hardy- Weinbergovu rovnováhu si uvedemem na následujících obrázcích. 

0:08:51.000,0:09:02.000
Pokud z původní populace vybereme jen určitý genotyp za rodiče následné populace, zákonitě změníme genetické zastoupení v následné poupulaci.

0:09:02.000,0:09:14.000
Podobně, mutace také mění genetické zastoupení populace, protože pokud dojde k mutaci jedné alely pro divoké zbarvení na alelu pro zbarvení činčila 

0:09:14.000,0:09:25.000
či mutaci z alely pro zbarvení himalájské na alelu pro zbarvení činčila, opět zákonitě dojde k změně četností genotypů v populaci. 

0:09:25.000,0:09:39.000
Při imigraci genotypů z cizí populace, či emigraci genotypů do dalších populací, opět dochází k změně poměrů genotypů v populaci jedinců.

0:09:39.000,0:09:52.000
Nenáhodné připařování, může být bráno jako ekvivalent selekce, a tudíž také dochází k změně zastoupení genotypů v následující populaci.

0:09:52.000,0:09:58.000
Další jev, který narušuje Hardy-Weinbergovu rovnováhu je genetický drift.

0:09:58.000,0:10:06.000
Obecně se předpokládá, že pokud se populace nachází v Hardy-Weinbergově rovnováze, tak daná populace má nekonečnou velikost. 

0:10:06.000,0:10:18.000
Tato skutečnost však neplatí pro běžné populace. Pokud máme dvě populace se stejnou četností jednotlivých genotypů ale dané populace se liší v absolutní velikosti. 

0:10:18.000,0:10:26.000
Tak i při vyloučení ostatních narušujících jevů v následné generaci se dají očekávat jiné četnosti genotypů. 

0:10:26.000,0:10:37.000
Protože v menší populaci dochází k narušení pravidla, že každý jedinec má stejnou pravděpodobnost stát se rodičem jedinců v jedinců v následné generaci

0:10:37.000,0:10:48.000
Pokud opětovně budeme uvažovat populaci s bialelickými lokusy a neúplnou dominancí a budeme uvažovat, že populace se nachází v Hardy-Weinbergově rovnováze, 

0:10:48.000,0:10:57.000
z toho vyplývá, že nebudou přítomny žádné narušující jevy, jako selekce, mutace, migrace genetický drift

0:10:57.000,0:11:10.000
ani nenáhodné připařování, tak četnost alel, a jednotlivých genotypů bude konstantní přes následné generace, to znamená že v jakékoliv následné generaci, 

0:11:10.000,0:11:19.000
bude relativní četnost jednotlivých genotypů a genů shodná s relativní četností ve výchozí populaci.

0:11:19.000,0:11:33.000
Z podstaty Hardy-Weinbergovy rovnováhy vyplývá, že nevyšší četnost heterozygotů v populaci, při dodržení Hardy-Wienbergovy rovnováhy, je rovna 50%. 

0:11:33.000,0:11:44.000
Proto pokud je v populaci vyšší relativní četnost heterozygotů než zmíněných 50% daná populace se nemůže nacházet v Hardy-Weinbergově rovnováze.  

0:11:44.000,0:11:58.000
V této přednášce jsme si uvedli podstatu genetické variability a principy Hardy-Weinbergovy rovnováhy. Děkuji Vám za pozornost a těším se na setkání u další přednášky.