Genetisk slektskap

Genetisk slektskap betegner andelen av gener to individer har til felles. Denne forståelsen av slektskap brukes mest innen enkelte arter, men kan med visse forbehold også brukes på tvers av ulike arter.

I arter der ingen individer har mer enn én forelder, fins det en alternativ definisjon, se slektskap (evolusjon).

Førstegradsslektninger

Førstegradsslektninger er slektninger som i snitt har 50 % av arveanleggene felles, altså barn, forelder eller søsken.

Genetisk slektskap innenfor en art

Når man vil beregne slektskapet mellom to individer innen samme art, f.eks. mellom to mennesker, ser man bort fra likheter som deles av alle individer i arten. Strengt tatt betegner altså slektskap andelen av gener som varierer i den aktuelle arten, som to individer har til felles. Dette kan være godt å vite når man hører at man har 98,4 % av genene til felles med sjimpansen, men bare 50 % med storebroren sin. I og med at alle mennesker uansett deler 99,8 % av genene sine, er det totale antallet gener man deler med en bror altså 99,9 %. Men når man ser bort ifra de 99,8 % som man også deler med alle mennesker, har søsken altså 50 % til felles av resten.

Man må skille mellom to grunnleggende forskjellige forplantningssystemer. Slektskap beregnes nokså forskjellig i arter der alle individer har to foreldre, og i arter der noen individer kun har én forelder. Mennesket hører som kjent til den første kategorien.

Arter der alle individer har to foreldre

Hver gang en eggcelle befruktes av en sædcelle, blandes de to cellenes gener. Individet får dermed nøyaktig halvparten av genene sine fra hver av foreldrene. Slektskapet mellom to personer blir derfor halvert med hver generasjon som ligger mellom dem. (Mutasjoner minsker slektskap ytterligere, men ses bort ifra her.) Med dette som utgangspunkt kan man regne ut det genetiske slektskapet på følgende måte:

		Slektskapsbrøk ...	Nøyaktig slektskap (i prosent) ...
... mellom en person og sin(e) ...	enegget tvilling	1	100
	søsken	1/2	0-100
	halvsøsken	1/4	0-50
	foreldre	1/2	50
	barn	1/2	50
	besteforeldre	1/4	0-50
	barnebarn	1/4	0-50
	søskenbarn	1/8	0-25
	onkel/tante	1/4	0-50
	nevø/niese	1/4	0-50
	tremenning	1/32	0-6
	foreldre hvis disse er hverandres søskenbarn	5/8	50-75

Noen av slektskapsbrøkene er nøyaktige (barn deler alltid halvparten av sine gener med sine foreldre). Andre er derimot gjennomsnittsverdier: Søsken deler også halvparten av sine gener med hverandre, men bare i gjennomsnitt. For et konkret søskenpar kan det genetiske slektskapet variere mellom 0 og 100 % (hvorav ytterpunktene er forsvinnende usannsynlige). Man ser videre at slektskap er symmetrisk, dvs. en bestemor er like mye i slekt med sitt barnebarn som dette barnebarnet er med sin bestemor.

Arter der noen individer har én forelder

I arter med såkalt haplo-diploid kjønnsbestemmelse fungerer slektskap på en nokså annen måte. I disse artene har alle hunner to foreldre og er dermed diploide (får et dobbelt sett med kromosomer). Hannene klekkes derimot fra ubefruktede egg og har derfor kun mødre. De er haploide, dvs. har kun et enkelt sett med kromosomer.

Denne formen for kjønnsbestemmelse er mest utbredt blant vepser (bier, maur, veps osv.), men fins også i andre grupper (f.eks. noen biller). Dermed må den sies å være nokså vanlig, fordi den forekommer i minst 120 000 arter (10 % av alle dyr).

Tabellen over slektskapsforhold ser derfor ganske annerledes ut, ikke minst fordi vi må ta hensyn til om fokusindividet er en hann eller en hunn:

		Slektskapsbrøk mellom en ...
		hunn	hann
... og hennes/hans ...	søster	3/4	1/2
	bror	1/4	1/2
	datter	1/2	1
	sønn	1/2	N/A
	mor	1/2	1
	far	1/2	N/A

Her er ikke alle slektskapsforhold symmetriske. Mens f.eks. en hann er 100 % beslektet med sin mor, er hun kun 50 % beslektet med ham. Grunnen til dette er at hannen har kun halvparten så mange gener som moren. Mens alle hans gener finnes i moren, finnes kun halvparten av hennes gener i sønnen.

Videre avhenger som sagt resultatet av hvilket kjønn man har. Til slutt kan man peke på at en hunn er nærmere beslektet med sine søstre enn med sine egne barn. Dette er en av hovedårsaken til at sosialitet er så vanlig blant dyr med haplo-diploid kjønnsbestemmelse: Hunnene (arbeiderne) har faktisk en «fordel» (genetisk sett) av å la være å få avkom selv, hvis moren (dronningen) fortsetter med å få mer avkom (se også slektskapsseleksjon).

Genetisk slektskap mellom ulike arter

Det er også mulig å bruke det samme målet på slektskap på tvers av arter. I dette tilfellet bruker man samtlige artens gener, ikke bare de som varierer innen arten. Metoden som brukes i dette tilfellet, er vanligvis såkalt DNA–DNA-hybridisering. Ved denne metoden måler man hvor like DNA-strengene fra de respektive artene er. Man må imidlertid være klar over at genetisk likhet ikke nødvendigvis er ensbetydende med evolusjonær slektskap.

Problemet med denne metoden er altså at resultatet kan være vanskelig å tolke. Derfor bruker man vanligvis den evolusjonære slektskapsdefinisjonen for å bestemme slektskap mellom arter.

Ett tolkningsproblem av genetisk slektskap/likhet mellom arter er at det kan være asymmetrisk: Mengden DNA kan variere sterkt mellom arter. Gitt at én art har lite DNA og den andre mer DNA, vil den førstnevnte være «nærmere beslektet» med den sistnevnte enn den sistnevnte med den førstnevnte. Et annet tolkningsproblem oppstår i det ikke uvanlige tilfellet at gensekvensene endrer seg fortere i én gren av stamtreet enn i en annen. En art på en gren med veldig foranderlige gener vil da ifølge en genetisk slektskapsanalyse være i mindre slekt med andre arter enn stamtreet skulle tilsi.

Se også

• Avl