La sezione del DNA in cui si trova un certo gene è chiamata locus. Può contenere varianti alternative di informazioni genetiche - alleli. In ogni popolazione c'è un gran numero di queste strutture. In questo caso, la proporzione di un particolare allele nel genoma totale di una popolazione è chiamata frequenza del gene.
Affinché una certa mutazione porti a cambiamenti evolutivi nelle specie, la sua frequenza deve essere sufficientemente alta e l'allele mutante deve essere fissato in tutti gli individui di ogni generazione. Con una piccola quantità di esso, i cambiamenti mutazionali non sono in grado di influenzare la storia evolutiva degli organismi.
Affinché la frequenza dell'allele aumenti, alcuni fattori devono agire: deriva genetica, migrazione e selezione naturale.
La deriva genica è la crescita casuale di un allele sotto l'influenza di diversi eventi che sono combinati e hanno un carattere stocastico. Questo processo è associato al fatto che non tutti gli individui della popolazione prendono parte alla riproduzione. È più caratteristico di tratti o malattie che sono rari, ma a causa della mancanza di selezione, possono essere immagazzinati in un genere o anche in un'intera popolazione di piccole dimensioni pera lungo. Questo modello si osserva spesso in una piccola popolazione, il cui numero non supera i 1000 individui, poiché in questo caso la migrazione è estremamente ridotta.
Per comprendere meglio la deriva genetica, dovrebbero essere noti i seguenti modelli. Nei casi in cui la frequenza dell'allele è 0, non cambia nelle generazioni successive. Se raggiunge 1, si dice che il gene è fisso nella popolazione. La deriva genica casuale è una conseguenza del processo di fissazione con la perdita simultanea di un allele. Molto spesso, questo schema si osserva quando le mutazioni e le migrazioni non causano cambiamenti permanenti nei loci costituenti.
Poiché la frequenza genica non è direzionale, riduce la diversità delle specie e aumenta anche le differenze tra le popolazioni locali. Vale la pena notare che questo è contrastato dalla migrazione, in cui diversi gruppi di organismi si scambiano i loro alleli. Va anche detto che la deriva genetica non ha praticamente alcun effetto sulla frequenza dei singoli geni in grandi popolazioni, ma in piccoli gruppi può diventare un fattore evolutivo decisivo. In questo caso, il numero di alleli cambia drasticamente. Alcuni geni possono essere irrimediabilmente persi, impoverendo notevolmente la diversità genetica.
A titolo di esempio, possiamo citare le epidemie di massa, dopo le quali il ripristino della popolazione è stato effettuato praticamente a spese di alcuni suoi rappresentanti. Inoltre, tutti i discendenti avevano lo stesso genoma dei loro antenati. Ulteriore espansionela diversità allelica è stata assicurata dall'importazione di produttori o accoppiamenti in uscita, che contribuiscono alla crescita delle differenze a livello genetico.
La manifestazione estrema della deriva genetica può essere definita l'emergere di una popolazione completamente nuova, formata da pochi individui - il cosiddetto effetto fondatore.
Va detto che i modelli di riarrangiamento del genoma sono studiati dalla biotecnologia. L'ingegneria genetica è una tecnica di questa scienza che consente di trasferire informazioni ereditarie. Allo stesso tempo, il trasferimento genico consente di affrontare la barriera interspecie, oltre a fornire agli organismi le proprietà necessarie.
