Kesetimbangan genetik yaitu istilah yang dipakai untuk menggambarkan kondisi frekuensi alel statis, atau tidak berubah, dalam suatu populasi dari waktu ke waktu. Biasanya dalam populasi alami frekuensi alel cenderung bergeser seiring generasi berlalu dan kekuatan yang berbeda bertindak pada suatu populasi.
Ini sanggup disebabkan oleh banyak faktor termasuk seleksi alam, pergeseran genetik, mutasi dan lain-lain yang secara paksa mengubah frekuensi alel. Namun, kalau populasi berada pada kesetimbangan genetik, gaya ini tidak ada atau membatalkan satu sama lain. Contoh di bawah ini mengatakan kesetimbangan genetik dari konteks pemodelan dan dalam konteks alam.
Contoh Keseimbangan Genetik
Kesetimbangan Hardy-Weinberg
Ketika memodelkan dinamika populasi, para ilmuwan sering memakai model Hardy-Weinberg. Persamaan ini mengambil frekuensi alel dalam suatu populasi dan menggandakannya memakai prinsip punnett square untuk mensimulasikan distribusi alel selama kawin. Gambar model ini sanggup dilihat di atas.
Diagram ini mengikuti satu gen, yang mempunyai dua alel (A) dan (a). Frekuensi alel setiap alel diwakili oleh “p” dan “q”. Menurut model Hardy-Weinberg, frekuensi alel ini tidak akan berubah dari generasi ke generasi tanpa imbas dari luar. Dengan kata lain, kesetimbangan genetik terjadi tanpa adanya hal-hal ibarat seleksi alam dan pergeseran genetik. Jika (A) dan (a) yaitu satu-satunya alel dalam sistem maka frekuensi (A) ditambahkan ke (a) harus 1.
Oleh lantaran itu, dalam sistem pada kesetimbangan genetik, frekuensi genotipe pada keturunan sanggup diperkirakan mengalikan frekuensi alel. Individu secara umum dikuasai homozigot (AA) sanggup diperkirakan dengan p2 atau frekuensi (A) kuadrat. Hal yang sama berlaku untuk individu resesif homozigot (aa); dalam kesetimbangan genetik mereka sanggup diperkirakan dengan q2. Individu heterozigot sanggup diperkirakan dengan 2pq. Pada kesetimbangan genetik jumlah semua frekuensi genotip untuk setiap gen yaitu 1. Dalam istilah matematika: p2 + 2pq + q2 = 1.
Pada awal 1900-an, ilmu pewarisan yaitu bidang gres dan menarik. Gregor Mendel telah mengatakan pada tahun 1800-an bahwa organisme membawa dua salinan dari setiap gen. Salinan ini sanggup dalam bentuk yang berbeda, atau alel. Namun, para ilmuwan masih bergulat dengan pertanyaan yang lebih besar ihwal bagaimana alel berubah seiring waktu. Salah satu problem fundamental pada dikala itu yaitu memahami bagaimana gen berinteraksi satu sama lain, terutama gen secara umum dikuasai dan resesif.
Diasumsikan oleh beberapa orang bahwa alel secara umum dikuasai secara alami akan meningkat dalam suatu populasi. Ini terbukti tidak benar secara independen oleh beberapa ilmuwan yang memakai matematika. Namun, hanya Hardy dan Weinberg yang biasanya mendapat instilah mereka menempel pada hukum. Kesetimbangan genetika dalam situasi ideal ini sering disebut sebagai keseimbangan Hardy-Weinberg.
Kesetimbangan Genetik lantaran Seleksi pengimbangan
Di alam, sesuatu tidak pernah sesempurna perkiraan yang dibentuk dalam model Hardy-Weinberg. Ini tidak berarti bahwa kesetimbangan genetik tidak sanggup ada. Bahkan, gampang untuk memikirkan skenario di mana kesetimbangan genetik dipertahankan dalam menghadapi seleksi alam. Pemilihannya harus diterapkan sama untuk semua alel yang ada. Dengan cara ini frekuensi alel akan dipertahankan dan populasi akan tetap pada kesetimbangan genetik.
Ini sanggup ditunjukkan oleh sekelompok binatang hipotetis. Untuk tujuan kita, kita akan mempertimbangkan populasi belalang, dengan hanya dua alel untuk gen yang mengkode warna mereka. Satu arahan alel untuk warna hijau: Cg. Kode alel Cb untuk coklat. Individu homozigot untuk alel yaitu warna itu. Namun, dalam kasus hipotetis kita, berpura-pura bahwa individu heterozigot (CgCb) menjadi sebagian hijau dan sebagian coklat. Sebuah ladang penuh dengan belalang ini, dengan belahan yang sama dari setiap jenis belalang.
Sekarang, predator gres diperkenalkan ke lapangan. Seekor burung menyapu di atas lapangan, memungut belalang dikala berjalan. Burung itu memakai penglihatan warna untuk menentukan mangsanya, dan belalang hijau dan cokelat yang padat gampang diambil. Belalang heterozigot mempunyai kamuflase alami, dan tidak sanggup dilihat oleh burung. Jelas, varietas ini tidak akan dipilih untuk beberapa waktu. Akhirnya, ini akan mengubah distribusi genotipe. Namun, selama homozigot dipilih terhadap frekuensi alel yang sama tidak akan berubah. Saat organisme sedang dimakan, rasio alel secara keseluruhan tidak akan berubah lantaran heterozigot dipilih untuk dan mengandung kedua alel, mempertahankan rasio. Oleh lantaran itu kesetimbangan genetik dipertahankan bahkan dalam menghadapi seleksi penyeimbangan ini.
Kesetimbangan genetik acak
Ada banyak sekali macam kekuatan yang bertindak atas genetika populasi. Meskipun Hardy-Weinberg beranggapan bahwa kekuatan-kekuatan ini tidak bekerja, kemungkinan besar mereka mungkin saling meniadakan satu sama lain. Hardy-Weinberg berasumsi bahwa populasi tidak mengalami seleksi, mutasi, atau imigrasi atau emigrasi yang akan mengganggu frekuensi alel. Sama ibarat dengan belalang, gampang untuk membuat situasi di mana kekuatan-kekuatan ini sanggup menyeimbangkan satu sama lain dan mempertahankan frekuensi alel.
Sementara kekuatan seleksi mungkin secara aktif mencoba untuk menghapus alel dari suatu populasi, mutasi sanggup menyimpannya dalam populasi. Ini benar untuk banyak kondisi genetis yang diciptakan oleh alel-alel yang tidak berfungsi. Seleksi secara alami mencoba untuk mengurangi alel bermutasi ini, tetapi tingkat mutasi sanggup mempertahankan penyakit ini pada tingkat dasar tertentu dalam suatu populasi. Ini akan menjadi kasus kesetimbangan genetik, yang disebabkan oleh pertemuan beberapa faktor. Juga sanggup dilihat bagaimana mutasi sanggup dengan gampang digantikan oleh banyak sekali faktor lain yang sanggup melayani tujuan yang sama.
Sumber aciknadzirah.blogspot.com