Введение
Аллельное равновесие в популяции достигается, когда скорость возникновения аллелей уравновешивается их устранением посредством отрицательного отбора. Баланс мутаций и отбора – это равновесие в количестве вредных аллелей в популяции, которое возникает, когда скорость образования вредных аллелей в результате мутаций равна скорости их удаления отбором. Большинство генетических мутаций нейтральны или вредны; полезные мутации встречаются относительно редко. Постоянный приток вредных мутаций в популяцию со временем компенсируется отрицательным отбором, который способствует удалению этих мутаций. Если не учитывать другие факторы (например, балансирующий отбор и генетический дрейф), равновесное количество вредных аллелей определяется балансом между скоростью возникновения вредных мутаций и скоростью, с которой отбор удаляет эти мутации. Баланс мутаций и отбора был первоначально предложен для объяснения поддержания генетической изменчивости в популяциях, хотя сейчас признаются и другие механизмы сохранения вредных мутаций, в частности, балансирующий отбор.
Mutation–selection balance is an equilibrium in the number of deleterious alleles in a population that occurs when the rate at which deleterious alleles are created by mutation equals the rate at which deleterious alleles are eliminated by selection. The majority of genetic mutations are neutral or deleterious; beneficial mutations are relatively rare. The resulting influx of deleterious mutations into a population over time is counteracted by negative selection, which acts to purge deleterious mutations. Setting aside other factors (e. g., balancing selection, and genetic drift), the equilibrium number of deleterious alleles is then determined by a balance between the deleterious mutation rate and the rate at which selection purges those mutations. Mutation–selection balance was originally proposed to explain how genetic variation is maintained in populations, although several other ways for deleterious mutations to persist are now recognized, notably balancing selection.
Гаплоидная популяция
В качестве простого примера баланса мутаций и отбора рассмотрим один локус в гаплоидной популяции с двумя возможными аллелями: нормальный аллель A с частотой *p*, и мутировавший вредный аллель B с частотой *q*, который имеет небольшое относительное снижение приспособленности *s*. Предположим, что вредные мутации из A в B происходят со скоростью *μ*, а обратная благоприятная мутация из B в A происходит достаточно редко, чтобы ею можно было пренебречь (например, потому что скорость мутации настолько низка, что *μ* мала). Тогда, каждое поколение отбор устраняет вредные мутанты, уменьшая *q* на величину *sq*, в то время как мутация создает больше вредных аллелей, увеличивая *q* на величину *μ*. Баланс мутаций и отбора достигается, когда эти силы компенсируют друг друга и *q* остается постоянной из поколения в поколение, что подразумевает *sq = μ*.