Génétique des populationsLa génétique des populations (GDP) est l'étude de la distribution et des changements de la fréquence des versions d'un gène (allèles) dans les populations d'êtres vivants, sous l'influence des « pressions évolutives » (sélection naturelle, dérive génétique, recombinaison, mutation, et migration). Les changements de fréquence des allèles sont un aspect majeur de l'évolution, la fixation de certains allèles conduit à une modification génétique de la population, et l'accumulation de tels changements dans différentes populations peut conduire au processus de spéciation.
Population structure (genetics)Population structure (also called genetic structure and population stratification) is the presence of a systematic difference in allele frequencies between subpopulations. In a randomly mating (or panmictic) population, allele frequencies are expected to be roughly similar between groups. However, mating tends to be non-random to some degree, causing structure to arise. For example, a barrier like a river can separate two groups of the same species and make it difficult for potential mates to cross; if a mutation occurs, over many generations it can spread and become common in one subpopulation while being completely absent in the other.
Human genetic variationHuman genetic variation is the genetic differences in and among populations. There may be multiple variants of any given gene in the human population (alleles), a situation called polymorphism. No two humans are genetically identical. Even monozygotic twins (who develop from one zygote) have infrequent genetic differences due to mutations occurring during development and gene copy-number variation. Differences between individuals, even closely related individuals, are the key to techniques such as genetic fingerprinting.
Histoire génétique des populations européennesvignette|redresse=1.5|Analyse en composantes principales des populations européennes actuelles à partir de et (2009). L’histoire génétique des populations européennes débute au Paléolithique supérieur avec l'arrivée en Europe il y a des hommes modernes venus d'Afrique via le Moyen-Orient. Avec le dernier maximum glaciaire, un effet fondateur se produit, et provoque une augmentation de la pression sélective qui permet à une lignée de prendre de l'ampleur au Mésolithique.
SpéciationLa est, en biologie, le processus évolutif par lequel de nouvelles espèces vivantes se forment à partir d'ancêtres communs. Les espèces s'individualisent à partir de populations appartenant à une espèce d'origine (sauf exception pour certains végétaux). Une espèce, au sens du concept biologique d'espèce, est définie comme ayant une communauté d'ascendance au sein de laquelle tout individu est interfécond avec les autres et donnera une descendance fertile.
Distance génétique (génétique des populations)En taxonomie, la distance génétique est une mesure de la divergence génétique entre deux populations ou molécules. Historiquement, cette mesure était uniquement déduite des différences de fréquence allélique, mais aujourd'hui d’autres informations sont aussi parfois utilisées. Plusieurs méthodes de calcul de la distance génétique ont été proposées. Sont ici indiquées les plus courantes. Tout le long de cet article, nous noterons et les deux populations étudiées, et respectivement et les fréquences pour le u-ème allèle du l-ième loci.
Whole genome sequencingWhole genome sequencing (WGS), also known as full genome sequencing, complete genome sequencing, or entire genome sequencing, is the process of determining the entirety, or nearly the entirety, of the DNA sequence of an organism's genome at a single time. This entails sequencing all of an organism's chromosomal DNA as well as DNA contained in the mitochondria and, for plants, in the chloroplast. Whole genome sequencing has largely been used as a research tool, but was being introduced to clinics in 2014.
Massive parallel sequencingMassive parallel sequencing or massively parallel sequencing is any of several high-throughput approaches to DNA sequencing using the concept of massively parallel processing; it is also called next-generation sequencing (NGS) or second-generation sequencing. Some of these technologies emerged between 1993 and 1998 and have been commercially available since 2005. These technologies use miniaturized and parallelized platforms for sequencing of 1 million to 43 billion short reads (50 to 400 bases each) per instrument run.
Spéciation péripatriquevignette|gauche|La zone rouge indique où habitent les ours bruns. La zone bleue indique où habitent les ours polaires. La zone violette indique les lieux ou habitent les deux espèces d'ours. C'est un exemple de spéciation péripatrique parce que les ancêtres des ours polaires se sont déplacés vers une nouvelle niche écologique sur le bord de l'habitat original des ours bruns. vignette|Comparaison des spéciations allopatriques, péripatriques, parapatrique et sympatrique.
Spéciation sympatriquevignette|upright=1.5|Comparaison entre différents types de spéciation. La spéciation sympatrique ou spéciation sympatride est un processus de spéciation par lequel de nouvelles espèces très proches (par exemple, faisant partie d'un groupe frère) émergent d'un ancêtre commun alors qu'elles habitent la même région géographique. Elle est, avec la spéciation allopatrique et péripatrique, l'une des catégories de base de spéciation géographique. L'expression a été inventée en 1904 par Poulton.
Clinical metagenomic sequencingClinical metagenomic next-generation sequencing (mNGS) is the comprehensive analysis of microbial and host genetic material (DNA or RNA) in clinical samples from patients by next-generation sequencing. It uses the techniques of metagenomics to identify and characterize the genome of bacteria, fungi, parasites, and viruses without the need for a prior knowledge of a specific pathogen directly from clinical specimens.
Séquençage de l'ADNcadre|Résultat du séquençage par la méthode de Sanger. L'ordre de chaque bande indique la position d'un nucléotide A,T,C ou G Le séquençage de l'ADN consiste à déterminer l'ordre d'enchaînement des nucléotides pour un fragment d’ADN donné. La séquence d’ADN contient l’information nécessaire aux êtres vivants pour survivre et se reproduire. Déterminer cette séquence est donc utile aussi bien pour les recherches visant à savoir comment vivent les organismes que pour des sujets appliqués.
History of speciationThe scientific study of speciation — how species evolve to become new species — began around the time of Charles Darwin in the middle of the 19th century. Many naturalists at the time recognized the relationship between biogeography (the way species are distributed) and the evolution of species. The 20th century saw the growth of the field of speciation, with major contributors such as Ernst Mayr researching and documenting species' geographic patterns and relationships.
Goulet d'étranglement de populationvignette|redresse=1.3|Le Castor fiber a failli disparaitre ; au début du , il n'en restait que quelques centaines dans toute l'Europe. Il a subi un goulot d'étranglement génétique qui l'a rendu vulnérable à la consanguinité. Les nombreuses réintroductions faites en Europe depuis un siècle ont permis à différentes souches de se croiser. Il recolonise désormais les cours d'eau bassin par bassin. Un goulet d'étranglement de population (ou goulot d'étranglement selon les locuteurs) est, dans l'étude de l'évolution d'une espèce, un épisode de réduction sévère de la population, suivi d'une nouvelle expansion démographique.
Third-generation sequencingThird-generation sequencing (also known as long-read sequencing) is a class of DNA sequencing methods currently under active development. Third generation sequencing technologies have the capability to produce substantially longer reads than second generation sequencing, also known as next-generation sequencing. Such an advantage has critical implications for both genome science and the study of biology in general. However, third generation sequencing data have much higher error rates than previous technologies, which can complicate downstream genome assembly and analysis of the resulting data.
Effet WallaceL'Effet Wallace, évoqué pour la première fois en 1889 par Alfred Russel Wallace, est l'hypothèse que si deux organismes sont avantagés dans la compétition pour la survie, ils ont tendance à se reproduire préférentiellement ensemble (ce que l'on nomme un isolement reproductif), ce qui finalement aboutit à la création d'une nouvelle espèce, les hybrides entre les descendants de ces deux organismes et les autres représentants de l’espèce étant non viables.
Spéciation allopatriqueLa spéciation allopatrique (du grec ancien ἄλλος, allos, signifiant , et πατρίς, patris, ), également appelée spéciation géographique, spéciation vicariante, ou de son nom précédent, le modèle en forme d'haltère, est un mode de spéciation qui se produit lorsque des populations biologiques de la même espèce sont isolées les unes des autres au point que cela empêche ou interfère avec le flux de gènes. Plusieurs changements géographiques peuvent se produire, tels que le mouvement des continents et la formation de montagnes, d'îles, de plans d'eau ou de glaciers.
Taux de mutationEn génétique le taux de mutation désigne la quantité de changement de l'information génétique au cours du temps. réplication de l'ADN, le complexe d'enzymes chargé de sa copie, l'ADN polymérase, laisse passer un certain nombre d'erreurs. À une grande échelle de temps, l'information génétique évolue en fonction de ces changements. Notamment, l'information codant l'ADN polymérase elle-même évolue en conséquence, ce qui rend ce taux de mutation variable entre les espèces et sur plusieurs centaines de milliers d'années.
Algorithme génétiqueLes algorithmes génétiques appartiennent à la famille des algorithmes évolutionnistes. Leur but est d'obtenir une solution approchée à un problème d'optimisation, lorsqu'il n'existe pas de méthode exacte (ou que la solution est inconnue) pour le résoudre en un temps raisonnable. Les algorithmes génétiques utilisent la notion de sélection naturelle et l'appliquent à une population de solutions potentielles au problème donné.
Spéciation parapatriquedroite|vignette|300x300px| Diagramme représentant une population soumise à un gradient sélectif de fréquences phénotypiques ou génotypiques (un cline). Chaque extrémité du gradient connaît différentes conditions sélectives (sélection divergente). L'isolement reproducteur se produit lors de la formation d'une zone hybride. Dans la plupart des cas, la zone hybride peut être éliminée en raison d’un désavantage sélectif. Ceci achève effectivement le processus de spéciation.
