Inavel: definition, orsaker, konsekvenser och inavelsdepression
Inavel: definition, orsaker och konsekvenser. Lär dig hur inavel uppstår, risker, inavelsdepression och effekter på djur, växter och människor.
Inavel är en term inom genetiken som innebär korsning (parning) av närbesläktade djur eller växter. Den mest extrema formen är självbefruktning hos växter, vilket är vanligt hos arter som bär både han- och honblommor på samma planta. Inavel står i kontrast till outcrossing, det vill säga parning mellan obesläktade individer av samma art. Kombinationer av inavel och outcrossing används ofta i artificiellt urval för att stabilisera eller återskapa önskade egenskaper.
Vad menas med inavelsstam och inavelsdepression?
Begreppet inavelsstam syftar på en grupp individer som är så kraftigt inavlade att de har liten genetisk variation. Sådana stammar används ibland i forskning och jordbruk för att få genetiskt homogena försöksmaterial. Inavelsdepression är den nedsättning av populationsfitness som kan följa av inavel — till exempel minskad fertilitet, sämre tillväxt, ökad sjuklighet och högre dödlighet — och beror ofta på att skadliga recessiva varianter blir mer homozygota och därför uttrycks.
Orsaker till inavel
- Små populationer: när få individer finns kvar blir parningar mellan släktingar mer sannolika.
- Geografisk isolering: populationer som lever åtskilda på öar eller i isolerade fragment kan inavla över generationer.
- Stam- eller avelsprogram: kontrollerad avel för att bevara specifika egenskaper kan leda till medveten eller oavsiktlig inavel.
- Flaskhalsar och grundareffekter: när en population reduceras kraftigt (bottleneck) eller grundas av få individer ökar inavelsgraden.
Mekanismer och hur inavel mäts
Inavel ökar homozygositeten i en population. Det innebär att två kopior av samma allel — ofta recessiva varianter som annars skulle vara dolda i heterozygota individer — nu kan finnas i två exemplar och ge upphov till sjukliga egenskaper. Inavel påverkar också den genetiska variationen och populationens förmåga att anpassa sig till ändrade miljöer.
Vanliga mått på inavel är Wrights inböjningskoefficient (F), som uppskattar sannolikheten att två alleler i en individ är härstammande från en gemensam anfader. Moderna metoder använder molekylära markörer och beräkningar av runs of homozygosity (ROH) i genomet för att kvantifiera inavel på individnivå.
Konsekvenser för växter, djur och människor
Konsekvenserna varierar mellan arter och situationer, men vanliga effekter är:
- Minskad fertilitet och överlevnad hos avkomman.
- Ökad frekvens av genetiska sjukdomar och missbildningar på grund av uttryck av recessiva skadliga varianter.
- Minskad resistens mot sjukdomar och stressfaktorer.
- Reducerad anpassningsförmåga i förändrade miljöer.
I vissa fall kan naturligt urval leda till att mycket skadliga varianter rensas ut (s.k. purging), men detta är ofta ofullständigt och oförutsägbart. Vissa arter som naturligt har självbefruktning eller lever i små isolerade grupper kan tolerera hög grad av inavel bättre än andra, men även de kan drabbas av inavelsrelaterade problem.
Inavel hos människor
Hos människor ökar nära släktskapsparningar risken för recessiva ärftliga sjukdomar och vissa medfödda avvikelser. På grund av dessa risker är many kulturer negativa till incest, och många samhällen har lagar som förbjuder äktenskap mellan nära släktingar. Exempelvis finns det vanligen restriktioner eller tabun mot äktenskap mellan kusiner i första ledet eller närmare släktskap i många kulturer. Sociala, etiska och medicinska skäl bidrar till dessa regler.
Hantering och förebyggande
- Öka genflödet: introducera obesläktade individer för att minska inavelsgraden (genetisk rescue).
- Upprätthålla effektiva populationsstorlekar (Ne) för att motverka genetisk drift.
- Använda noggranna stamboks- och avelsprogram för att undvika parning mellan nära släktingar.
- Bevara genetiskt material i fryst bank (sperma, frön) för framtida utökning av genpoolen.
- Använda genetisk övervakning med DNA-markörer för att upptäcka och hantera höga invelsgrader tidigt.
Användning av inavel i forskning och avel
Inavel används ibland medvetet i laboratorium och jordbruk för att skapa genetiskt homogena linjer som underlättar kontrollerade studier eller stabiliserar önskade egenskaper. Efter perioder av inavel kan avelsprogram också utnyttja korsningar mellan olika inavlade linjer för att skapa hybridvigor (heteros) med förbättrad tillväxt eller avkastning. Sådana strategier kräver dock noggrann planering för att minimera negativa effekter och bevara långsiktig genetisk variation.
Sammanfattningsvis är inavel ett biologiskt fenomen med viktiga konsekvenser för genetisk variation, hälsa och populationsdynamik. Det kan vara både ett problem i naturvård och hälsa och ett verktyg i kontrollerade avels‑ och forskningssammanhang — men bör hanteras med kunskap och försiktighet för att undvika inavelsdepression.
Förlust av genetisk variation
Förlusten av genetisk variation innebär att många genloker som tidigare var heterozygota nu är homozygota. Resultatet av att båda generna på ett locus är muterade kan vara allvarligt.
Den mest intensiva formen av inavel är självbefruktning i en hermafrodit, där andelen heterozygoter halveras i varje generation.p139 Aa x Aa (100 %) ger 1 AA: 2 Aa; 1 aa (50 %) och så vidare. En liknande effekt tar dubbelt så lång tid vid parning mellan bror och syster, och ännu längre tid vid parning i mycket små isolerade grupper. Den sistnämnda situationen är berömd eftersom Sewall Wright gjorde sina beräkningar för just sådana grupper, och han kallade processen för genetisk drift. Genetisk drift och inavel är nära besläktade begrepp.
Graden av inavel kan mätas på olika sätt. Ett enkelt test för däggdjur är utbyte av hudtransplantat. Om transplantaten inte avvisas måste djuren vara nästan identiska genetiskt. Hudtransplantat kan framgångsrikt bytas ut mellan råttor i standardlaboratoriestammar och mellan geparder som fångats i naturen.
Diskussion
Varför är det så att inavel leder till en förlust av livskraft? Det finns två svar, och båda verkar vara sanna. Det första är att en grupp med liten genetisk variation är sårbar för miljöproblem: infektioner, plötsliga klimatförändringar, rovdjur. Små grupper är sårbara för slumpmässiga händelser i vilket fall som helst, men utan någon ärftlig variabilitet är de ännu mer sårbara.
Den andra förklaringen är genetisk. En del av de homozygota generna kommer att vara skadliga recessiva gener som normalt skulle skyddas av en dominant allel. Det finns också vissa loci där heterozygoten är bättre lämpad än en homozygot. Om så är fallet kommer inavel automatiskt att leda till en förlust av livskraft. p103
Många växtarter är självpollinerande i naturen, men de allra flesta har enstaka korsningar. Detta ger dem tillräcklig variation för att de ska kunna överleva.
Relaterade sidor
- Ras
Frågor och svar
Q: Vad är inavel?
S: Inavel är en term inom genetiken som syftar på parning av närbesläktade djur eller växter.
F: Vad är självbefruktning hos växter?
S: Självbefruktning hos växter är den mest extrema formen av inavel där växter har både han- och honblommor på samma växt.
F: Vad är utkorsning?
S: Utkorsning är parning av obesläktade medlemmar av samma art.
F: Vad används kombinationen av inavel och outcrossing till?
S: Kombinationen av inavel och utkorsning är en standardmetod för artificiellt urval.
F: Vad är en inavlad stam?
S: En inavlad stam är en grupp organismer som är så inavlade att de har liten eller ingen genetisk variation.
F: Vad är inavelsdepression?
S: Inavelsdepression är den försämrade kondition, vanligtvis brist på fertilitet och tidig sjukdom och död, som orsakas av inavel.
F: Varför har nästan alla kulturer ett incesttabu för människor?
S: Nästan alla kulturer har ett incesttabu för människor eftersom inavel är destruktivt.
Sök