genetics structure of population

Genetika Populasi

Genetika populasi adalah cabang ilmu genetik yang terfokus pada sifat turun-temurun pada kelompok individu, yaitu populasi. Genetika populasi mempelajari konstitusi genetik pada populasi dan bagaimana konstitusi genetik itu berubah dari generasi ke generasi. Perubahan hereditas generasi mendasari proses evolusi. Sehingga genetika populasi mungkin dihubungkan dengan genetika evolusi. Tetapi kedua konsep itu dapat dibedakan.

Populasi dan Kolam Gen

            Populasi adalah kumpulan individu yang terhubung dengan ikatan kawin dan menjadi orangtua. Dalam kata yang sederhana, populasi adalah kumpulan individu yang sejenis. Alasan mengapa individual tidak relevan dengan evolusi adalah karena genotip individu tidak berubah seiring hidupnya, individu itu ephemeral. Sedangkan populasi selalu berubah dari generasi ke generasi.

Individu dari sebuah spesies biasanya tidak tersebar secara homogen, tetapi lebih sering hadir dalam bentuk kelompok-kelompok atau populasi lokal. Populasi lokal adalah kelompok individu dari spesies yang sama yang menempati suatu wilayah. Namun dalam pembelajarannya, tidak mudah membedakan antara satu willayah dengan wilayah yang lain. Kolam gen adalah kumpulan genotip dari semua individu pada sebuah populasi. Untuk organisme diploid, kolam gen pada sebuah populasi dengan individu N mengandung 2N genom haploid. Setiap genom mengandung semua informasi genetik yang diterima dari satu induk. Maka, dalam kolam gen pada sebuah populasi dengan individu N, ada gen 2N untuk setiap lokus gen dan pasangan N pada kromosom homolog. 

Variasi genetik dan evolusi

Variasi genetik sangat dibutuhkan dalam proses evolusi. Jika dalam satu populasi tidak terdapat variasi dari lokus gen, evolusi tidak akan terjadi pada lokkus tersebut. Namun jika terdapat variasi lokus, evolusi dapat terjadi. Hal itu karena satu alel dari lokus tersebut mungkin bertambah frekuensinya dengan mengorbankan alel lain. Konsep evolusi yang terkenal tentu saja konsep yang dikemmukakan Darwin pada tahun 1859. Darwin mengemukakan konsepnya tentang seleksi alam.

Hubungan antara jumlah variasi genetik dengan tingkat evolusi karena seleksi alam di jelaskan oleh Sir Ronald A. Beliau mengatakan bahwa tingkat kenaikan fitness sebuah populasi pada sembarang waktu sama dengan fitness variasi genetiknya saat itu (fitness disini diartikan sebagai pengukuran tingkat reproduksi relatif). Hubungan antara variasi genetik dengan peluang evolusi sangat jelas. Semakin besar jumlah variasi lokus dan semakin banyak alel yang ada pada lokus tersebut, maka semakin besar peluang terjadinya perubahan pada lokus tersebut.

Frekuensi genotip dan frekuensi gen

Kita dapat menghitung variasi pada kolam gen melalui frekuensi genotip maupun frekuensi gen. Sebagai contoh, kita gunakan golongan darah M-N. Kita gunakan sampel 730 penduduk asli aborigin. Terdapat dua alel yaitu Lm dan Ln. Didapat data sebagai berikut: 22 memiliki golongan M, 216 golongan MN, dan 492 golongan N. frekuensi dari golongan darah dapat dihitung dengan cara membagi jumlah setiap golongan dengan jumlah total golongan. Misalnya M, 22/730= 0,030.

Untuk menghitung frekuensi alel dari jumlah genotip, kita dapat menghitung berapa banyak alel tersebut ditemukan kemudian dibagi dengan jumlah total gen. Individu Lm Lm mengandung dua alel Lm, sedankgan individu Lm Ln mengandung satu alel Lm. Maka jumlah alel Lm adalah (2x22)+216= 260. Total gen pada sampel adalah dua kali dari jumlah individu. Hal ini karena setiap individu memiliki dua gen. Sehingga jumlahnya adalah 2x730=1460. Frekuensi dari alel Lm pada sampel adalah 260/1460= 0,178.

Frekuensi alelik juga dapat dihitung dari frekuensi genotip dimana gen homozigot diberikan dua kali, sedangkan gen heterozigot hanya setengah. Maka frekuensi alel adalah frekuensi individu homozigot untuk alel itu ditambah setengah dari frekuensi heterozigot. Berdasarkan data diatas, frekuensi Lm adalah 0,030+V2(0,296)=0,178. Jika ditemukan jumlah alel yang lebih dari dua, maka perhitungannya mengikuti kaidah yang jumlahnya dua. Frekuensi alel juga dapat dihitung dengan cara membagi jumlah kemunculan setiap alel dengan jumlah total gen pada sampel. Formulanya seperti berikut, jika jumlah dari alel yang berbeda adalah k, maka jumlah genotip yang mungkin adalah k(k+1)/2.

Dua model struktur populasi

Terdapat dua hipotesis yang sangat bertentangan. Hipotesis pertama adalah model klasikal, dan yang kedua adalah model keseimbangan. Berdasarkan model klasikal, kolam gen pada populasi mengandung mayoritas besar lokus-lokus, alel awild type dengan frekuensi mendekati 1, ditambah sedikit alel merusak yang timbul oleh mutasi. Evolusi terjadi karena kadang-kadang alel yang bermanfaat muncul karena mutasi.

Berdasarkan model keseimbangan, lebih sering ada alel wildtype yang tidak tunggal. Lebih sering, pada kebanyakan lokus, kolam gen mengandung sebuah jurang alel dengan frekuensi yang bervariasi. Model ini memandang evolusi sebagai proses perubahan bertingkat pada frekuensi dan jenis alel pada kebanyakan lokus.

Variasi yang tampak

Genetikawan telah menemukan bahwa ada banyak variasi genetik yang lebih nyata dibanding yang terlihat dari kehidupan di alam liar. Ini disebabkan oleh perkawinan sejenis yang menambah kemungkinan sifat homozigot. Bukti meyakinkan bahwa variasi genetik muncul dari percobaan buatan.

Pada seleksi buatan ini individu dipilih untuk dikawinkan  dengan individu dari generasi berikutnya yang menunjukkan ekspresi terbesar dari karakter yang diinginkan. Contohnya jika kita ingin meningkatkan hasil panen gandum, kita harus memilih tanaman gandum yang dapat menghasilkan panen gandum terbanyak pada setiap generasinya kemudian menggunakan biji tersebut  untuk memproduksi generasi berikutnya. Jika populasi yang diseleksi berubah maka jelas bahwa organisme asal telah mengandung variasi genetic yang menjadi ciri bawaan.

Masalah dalam pengukuran variasi genetik

Fakta menyebutkan dalam bagian sebelumnya bahwa variasi genetik menyatu di dalam populasi-populasi alami, oleh sebab itu ada banyak kesempatan untuk perubahan evolusioner. Sesuai dengan apa yang kita butuhkan untuk dapat melakukan tujuan menemukan proporsi ukuran dari gen polimorf dari populasi kita dapat mempelajari setiap lokus gen dari organisme, karena kita pernah tahu berapa banyaknya lokus di sana dan karena itu merupakan tugas yang besar, solusinya kemudian lihat hanya sebuah contoh dari lokus gen jika contohnya acak, yaitu tidak bias dan ion kebenaran yang bersifat representatif dari populasi sejumlah penelitian dalam contoh ini dapat dieksplorasi dalam populasi.

Pemecahan dari permasalahan ini menjadi mungkin dengan adanya penemuan pada molekuler genetik. Sekarang ini dikenal bahwa informasi pengkode genetik dalam rangkaian nukleotida. Pada DNA dalam struktur gen diterjemahkan dalam sebuah rangkuman dari asam amino yang membentuk sebuah polipeptida. Kita dapat memilih untuk mempelajari rentetan protein tanpa mengetahui apakah tidak mereka berbeda dalam sebuah populasi sebelumnya. Rangakain protein dengan berbagai variasi mengambarkan sample netral dari semua struktur gen dalam organisme. Jika sebuah protein ditemukan sama diantara individu, ini berarti bahwa pengkodean gen untuk protein juga sama, jika proteinnnya berbeda kita mengetahui bahwa gen ini berbeda dan kita dapat mengukur bagaimana perbedaannya, berapa banyak bentuk protein yang ada dan dalam frekuensi apa.

Menghitung variasi genetik

Satu cara yang memungkinkan digunakan untuk mengukur variasi genetik dalam sebuah populasi alami memilih sejumlah protein yang cocok, kira-kira dua puluh, tanpa melihat apakah diketahui atau tidak variabelnya dalam populasi, jadi mereka akan mewakili sebuah sampel yang tidak diketahui. Kemudian masing-masing dari 20 protein akan dirangkai dalam individu, kira-kira 100 (pilih secara acak) untuk mengetahhui barapa banyak variasi, jika ada beberapa untuk masing-masing protein. Jumlah rata-rata variasi protein yang ditemukan dalam 100 individu untuk 20 protein akan ditaksirkan sebagai jumlah variasi dalam genom dari populasi.

Teknik elektroforesis menunjukkan genotip dari individu, misalnya berapa yang homozigot, berapa yang heterozigot dan bagaimana untuk alelanya. Untuk memperoleh perkiraan jumlah variasi dalam suatu populasi, kira-kira 20 lokus gen atau lebih biasanya dipelajari. Hal ini diperlukan untuk meringkas informasi yang dibutuhkan untuk semua lokus dengan cara yang simple yang akan mengekpresikan tingkat perbedaan dari populasi dan akan dibandingkan dari satu populasi dengan populasi lainnya. Hal ini dapat diselesaikan dengan berbagai cara tapi dua langkah dari variasi genetic yang umum digunakan: polimorfisme dan heterozigositas.

Polimorfisme Dan Heterozigositas

Polimorfisme populasi merupakan ketidaktepatan kadar variasi genetik. Polimorfisme ini disebabkan sedikitnya jumlah lokus polimorfik yang tidak sebanyak pada lokus lainnya. Pada lokus yang tepat ada 2 alel dengan frekuensi 0,95 dan 0,05, terhadap variasi lokus lain dengan 20 alel masing-masing frekuensinya 0,05. Ternyata variasi genetkc  pada lokus yang kedua lebih banyak daripada lokus pertama sebelum dihitung di bawah kriteria  polimorfisme 0,95.

Kadar yang lebih baik dari variasi genetic yang tidak berubah dan tepat adalah frekuensi rata-rata individu yang heterozigot pada tiap lokus atau heterozigositas dari populasi. Hal ini dihitung melalui frekuensi pertama yang dihasilkan dari individu heterozigot pada tiap lokusnya dan diambil rata-rata frekuensi dari semua lokus. Kita kaji 4 lokus dari suatu populasi dan diperoleh frekuensi heterozigot sebagai berikut: 0,25; 0,42; 0,09 dan 0. Maka heterozigositas populasi berdasarkan 4 lokus tersebut yaitu (0,25+0,42+0,09+0)/4=0,19. Maka dapat disimpulkan bahwa heterozigositas populasi adalah 19%. Perkiraan heterozigositas harus sesuai dengan sampel lebih dari 4 lokus dengan prosedur yang sama. Jika beberapa populasi dari spesies yang sama diuji, maka yang pertama dihitung adalah heterozigositas dari masing-masing populasi kemudian dicari rata-ratanya. Misalnya 4 populasi dengan hasil 0,19; 0,15; 0,15; 0,17 maka rata-rata heterozigositas adalah 0,16.

Heterozigositas populasi merupakan kadar variasi genetik yang lebih mendominasi sebagian besar populasi secara genetik. Selain heterozigositas populasi, dapat dihitung pula dengan heterozigositas harapan, yaitu dari frekuensi alel pada individu dalam suatu populasi yang melakukan mating satu sama lain secara acak. Contohnya, pada suatu lokus ada 4 alel dengan frekuensi f1, f2, f3 dan f4, maka frekuensi harapan dari 4 homozigot jika melakukan mating acak adalah f1², f2², f3² dan f4². Heterozigositas pada lokus menjadi:

He= 1- (f1²+ f2²+ f3² + f4²)

Contoh: f1= 0,05; f2= 0,30; f3= 0,10; f4= 0,10

Maka He= 1 – (0,05² + 0,30² + 0,10² + 0,10²) = 0,64

Perkiraan Variasi Secara Elektroforesis

Teknik elektroforesis pertama diterapkan untuk menaksir variasi genetik di populasi alami pada tahun 1966. Tabel  1.1 menunjukkan daftar 20 lokus variable dari 71 lokus sampel pada populasi dari orang Eropa. Simbol digunakan untuk menunjukkan lokus, enzim dikode oleh lokus dan frekuensi dari heterozigositas individu pada lokus diberikan untuk setiap 20 lokus variabel. Heterozigositas dari populasi adalah jumlah dari penyusun heterozigositas pada 20 lokus variabel dibagi dengan total dari lokus sampel = 4,73/71 = 0,067.

Tabel 1.1 menggambarkan heterozigositas pada 20 variabel gen loci yang keluar dari 71 loci sampel dalam populasi dari Eropa yang dihasilkan dengan elektroforesis.

Lokus gen	Enzim yang dikode	Heterozigositas
ACP1	Acid phosphatase	0,52
PGM1	Phosphoglucomutase-1	0,36
PGM2	Phosphoglucomutase-2	0,38
AK	Adenylate kinase	0,09
PEPA	Peptidase-A	0,37
PEPC	Peptidase-C	0,02
PEPD	Peptidase-D	0,02
ADA	Adenosine deaminase	0,11
PGD	Phosphogluconate dehydrogenase	0,05
ACP2	Alkaline phosphatase (placental)	0,53
AMY2	α-amilase (prancreatic)	0,09
GPT	Glutamate-pyvurate transaminase	0,50
GOT	Glutamate-oxaloacetate transaminase	0,03
GALT	Galactose-1-phosphat uridyltransferase	0,11
ADH2	Alcohol dehydrogenase-2	0,07
ADH3	Alcohol dehydrogenase-3	0,48
PG	Pepsinogen	0,47
ACE	Acetylcholinesterase	0,23
ME	Malic enzyme	0,30
HK	Hexokinase (white-cell)	0,05
Rata-rata heterozigositas (termasuk 51 loci invarian)		0,067

Total 39 lokus gen yang mengkode enzim telah dipelajari dalam populasi ikan marin air panas (Phillum pharanida) Phoronopsis viridis dari Bodega Bay, California. Tabel  di bawah ini memberi symbol yang digunakan unt uk  mewakili 27 lokus yang padanya tidak ditemukan 2 alel. Tabel ini menunjukkan observasi dan menunjukkan heterozigositas sebagaimana lokus yang polimorfik ketika kriteria polimorfisme pada frekuensi alel yang paling umum tidak lebih besar dari 0,95. Dengan kriteria 28,2% dari 39 lokus yang dipelajari adalah polimorfik. Bagaimanapun dengan menggunakan 0,99 kriteria polimorfisme 20 dari 39 lokus atau 51,2% adalah polimorfik. Heterozigositas yang diobservasi adalah 7,2% berkemungkinan lebih sedikit dari pada heterozigositas 9,4%. Perbedaan ini mungkin terjadi pada keakuratan dan fertilisasi sendiri karena Phoronopsis viridis adalah hewan hermaprodit.

Tabel 1.2 menggambarkan frekuensi alela pada 27 variabel loci dalam 120 individu cacing laut Phoronopsis viridis. Angka digunakan untuk menunjukkan alela (1, 2, 3 dan seterusnya) yang mengindikasikan peningkatan mobilitas dalam elektrik  medium dari protein yang dikode oleh beberapa alela.

Lokus gen	Frekuensi alela						Heterozigot				Polimorfik <1
	1	2	3	4	5	6	Yg Diamati		Yg Diharapkan
Acph-1	0,095	0,005					0,010		0,010		Tidak
Acph-2	0,009	0,066	0,882	0,014	0,005	0,024	0,160		0,217		Ya
Adk-1	0,472	0,528					0,224		0,496		Ya
Est-2	0,008	0,992					0,017		0,017		Tidak
Est-3	0,076	0,924					0,151		0,140		Ya
Est-5	0,483	0,396	0,122				0,443		0,596		Ya
Est-6	0,010	0,979	0,012				0,025		0,041		Tidak
Est-7	0,010	0,990					0,021		0,021		Tidak
Fum	0,986	0,014					0,028		0,028		Tidak
αGpd	0,005	0,995					0,010		0,010		Tidak
G3pd-1	0,040	0,915	0,017	0,011	0,011	0,006	0,159		0,161		Ya
G6pd	0,043	0,900	0,057				0,130		0,185		Ya
Hk-1	0,996	0,004					0,008		0,008		Tidak
Hk-2	0,005	0,978	0,016				0,043		0,043		Tidak
Idk	0,992	0,008					0,017		0,017		Tidak
Lap-3	0,038	0,962					0,077		0,074		Tidak
Lap-4	0,014	0,986					0,028		0,027		Tidak
Lap-5	0,004	0,551	0,326	0,119			0,542		0,576		Ya
Mdh	0,008	0,987	0,004				0,025		0,025		Tidak
Me-2	0,979	0,021					0,042		0,041		Tidak
Me-3	0,017	0,824	0,159				0,125		0,296		Ya
Odh-1	0,992	0,008					0,017		0,017		Tidak
Pgi	0,995	0,005					0,010		0,010		Tidak
Pgm-1	0,159	0,827	0,013				0,221		0,290		Ya
Pgm-3	0,038	0,874	0,071	0,017			0,185		0,229		Ya
Tpi-1	0,929	0,071					0,000		0,133		Ya
Tpi-2	0,008	0,004	0,962	0,013	0,013		0,076		0,074		Tidak
Rata-rata (termasuk 12 invarian loci)
Heterozigot							0,072	0,094
Polimorfisme										11/39=0,282

Tabel 1.2 menunjukkan frekuensi alel pada 27 lokus variabel. Jumlah alel per lokus berkisar hanya 1 (pada 12 lokus varian) sampai 6 (pada lokus Acph-2 dan G3pd-10. Lokus dengan jumlah alel yang lebih besar tidak selalu mempunyai heterozigositas yang lebih besar. Sebagai contoh, observasi dan penelitian heterozigositas pada lokus Acph-2 adalah masing-masing 0,16 dan 0,17 sedangkan pada lokus Adk-1 hanya mempunyai 2 alel dengan heterozigositas 0,222 dan 0,496.

Variasi Genetik pada Populasi Alami

            Hewan inventebrata umunya memiliki lebih banyak variasi genetic dari pada vertebrata. Pada manusia keheterozigotannya adalah 6,7% dapat terdeteksi dengan elektroforesis. Jika diasumsikan terdapat 30000 lokus gen structural pada manusia, keheterozigotannya seseorang menjadi 30000 x 0,067 = 2010 lokus. Individu secara teoritis dapat menghasilkan 2²⁰¹⁰ = 10⁶⁰³

            Penghitungan mengindikasikan bahwa dua gamet manusia adalah tidak sama atau identik dan tidak akan pernah ada dua individu memiliki gen-gen yang identik. Teknik elektroforesis telah membuat ini mungkin untuk memperkirakan variasi genetic pada populasi alami. Ada dua hal untuk membuat perkiraan yang baik dari variasi genetic:

a         Bahwa sampel secara acak dari semua lokus gen dipelihara

b        Bahwa semua alela terdeteksi pada setiap lokus

Beberapa metode digunakan untuk mendeteksi perbedaan muatan protein yang tidak dikenali dengan teknik standart elektrophoresis. Salah satu metodenya adalah elektrophoresis sekuen terdiri dari elektrophoresis dari sampel yang sama pada berbagai kondisi. Metode lain adalah sampel jaringan atau enzim untuk temperatur yang tinggi. Teknik lain adalah pemetaan protein atau sidik jari protein setelah mencerna tripsin atau beberapa enzim lain yang menghidrolisis polipeptida ke sejumlah kecil peptide yang disubjekkan ke dua kromatograpi dimensional atau kromatograpy pada satu dimensi dan elektroporesis yang lain.

Berdasarkan hasil pengamatan yang didapatkan dengan elektroporesis sekuan dan dua metode denaturasi. Rata-rata keheterozigotan adalah 0,04 dengan elektrophoresis sekuen dan sekitar 0,08 dengan metode denaturasi atau meningkat pada variasi jumlah 25%. Metode ini digunakan untuk membuka dan menutupnya variasi cryptic ketika sampel lokus adalah 0,81 hingga 0,410 yang dilihat pada populasi Drosophila, ketika sampel acak dari lokus yang diuji.

Jumlah variasi mutan yang dideteksi pada lokus adalah dari Drosophila melanogaster dengan tiga metode yang berbeda. Pemetaan protein yang mendeteksi lebih banyak variasi cryptic dari pada teknik yang lain. Jika kita mengasumsikan harga 20% untuk mendeteksi perkiraan dari sejumlah variasi protein cryptic, kita dapat menghitung varisi protein yang ditentukan secara genetic dalam populasi alami. Dengan standart elektrophresis H=0,134 untuk invertebrate n_c= 1/1 (1-0,134)=1,15 dan n_c’= 1,2x 1,15=1,38 dimana H’=0,28. Untuk vertebrata n_c=1,28 dan H’=0,22 dan untuk tanaman n_c’= 1,37 dan H’=0,22 dan untuk tanaman n_c’=1,37 dan H’=0,27. Rata-rata keheterozigotan menjadi hampir dua kali untuk invertebrate dan tanaman serta tiga kali untuk vertebrata.

DNA Polymorphisme

Sebagian kecil dari semua perbedaan pada rangkaian DNA yang digambarkan dalam variasi protein. Perbedaan antara codon synonymous tidak mengubah asam amino yang dikodekan, dan 90% atau lebih dari DNA menjadi tidak diterjemahkan ke dalam protein. DNA yang tidak diterjemahkan termasuk mencampuri antara rangkaian (intron-intron) dan daerah pengkode (exon-exon) seperti rangkaian intergenik yang memisahkan satu gen dari gen berikutnya. Kita mungkin bertanya berapa banyak variasi genetic (perbedaan pada rangkaian DNA) yang ada melebihi yang mempengaruhi rangkaian asam amino dari protein (meskipun banyak dari variasi DNA yang ditambahkan mungkin sedikit yang mempunyai sifat adaptive yang signifikan dari variasi yang berasal dari rangkaian DNA yang dimodifikasi). Batasan analisis endonuklease dan rangkaian DNA telah diungkap untuk menyelidiki masalah ini.

Jika contohnya adalah gen ^γ , maka kelihatan seperti tingkatan dari rangkaian DNA setiap individu yang disilangkan akan menjadi heterozigot mendekati semua, jika tidak semua, loci –ini, jika rangkaian nonkoding ditulis dalam catatan. Pertanyaan dari kebutuhan heterozigot  menjadi diformulasikan pada akhir dari proporsi dari perbedaan nukleotida, yang mungkin disebut heterozigot nukleotida atau keanekaragaman nukleotida. Mencoba menjawab pertanyaan ini, kita menemui beberapa hal ambigu. Jika hanya substitusi yang dipertimbangkan, heterozigosity nukleotida dari ^γ adalah 13/1647 = 0.008. tetapi jika delesi juga ditulis dalam catatan, berapa banyak yang dijumlahkan? Jika masing-masing segmen yang dihapus dijumlahkan sebagai satu perbedaan yang tidak terikat (independen) dari panjangnya, ada 3 tambahan perbedaan antara 2 alela dan heterozigositasnya adalah 16/1647 = 0.010; jika masing-masing nukleotida yang dihapus dijumlahkan sebagai satu perbedaan, heterozygosity adalah 39/1647 = 0.024 (tabel 22.15).

Heterozigositas nukelotida pada gen yang lain untuk 2 alela yang tidak terikat  telah dirangkai pada tabel 22.15. 3 gen (Adh pada Drosophila, C pada tikus, dan ^γ pada manusia) mempunyai substitusi heterozigosity mendekati 1% atau beberapa lebih tinggi. Rangkaian DNA dari Adh dan C termasuk hanya pada daerah koding, dan kemudian tidak ada delesi yang diamati. Untuk gen insulin substitusi heterozigosity hanya 1.003, tetapi daerah sisi 5’ berisi sebuah delesi/insersi dari 467 pasangan nukleotida yang berdekatan, yang didalamnya sebuah rangkaian yang tinggi berulang.

Daerah konstan pada rantai berat dari immunoglobulin tikus terdiri dari 8 protein. Salah satunya, γ2a, diketahui berbeda secara luas dari satu strain tikus yang dikawinkan sesama jenis dari yang lain. Gen IgG2a, mengkode untuk protein ini telah dirangkai dalam 2 strain. Dari 1108 rangkaian basa , 111 (10%) berbeda. Hanya 18 (16.2 %) dari substitusi nukleotida adalah diam; hasil yang lain asam amino berbeda pada 15% dari tempatnya. Ada alasan yang mengira bahwa variasi yang diobservasi pada gen  IgG2a tikus mungkin bukan menjadi tipe dari loci yang structural. Gen immunoglobulin adalah sangat polymorphic; 2 alela dirangkai datang dari 2 strain yang kawin sesama bangsa, disbanding dengan dari individu yang kawin berbeda bangsa, 2 protein telah diketahui menjadi sangat berbeda sebelum DNA dirangkai. Tentu saja frekuensi dari perbedaan asam amino antara produk 2 alela adalah satu pesanan dari jarak terbesar daripada rata-rata diobservasi pada jenis lain dari protein.

Perkiraan dari heterozigosity nukleotida telah dihasilkan pada 4 spesies urchin laut oleh denaturasi DNA diikuti dengan gabungan yang competitive (hibridisasi). Teknik ini tidak tepat tetapi keuntungannya yaitu untuk menguji kadar logam pada genom komplit dari suatu organisme. Akibat dari copy DNA tunggal disimpulkan pada tabel 22.16. Diperkirakan frekuensi dari substitusi nukleotida sekitar 2-4%.

Setelah koreksi selama substitusi diam, 2-4% substitusi nukleotida pada  terjemahan DNA menghasilkan 5-9% perbedaan asam amino. Pada studi electrophoretic dari sistem enzim pada S.intermedius telah memberikan sebuah perkiraan heterozigosity 0.18, yang sangat tidak berbeda dari rata-rata nilai untuk invertebrate (lihat tabel 22.11). Jika kita memperkirakan bahwa H= 0.18 kurang lebih koresponden untuk perbedaan asam amino per 5 protein, dan bahwa rata-rata panjang dari protein adalam 300 asam amino, data electrophoretic harus direfleksikan jadi satu substitusi per 1500 asam amino. Nilai heterozigosity dihasilkan dari data gabungan sekitar 100 kali lebih besar (5-9% substitusi asam amino sekitar I dalam 15). Perbedaan mungkin pada bagian ketidakmampuan untuk mendeteksi semua substitusi asam amino dengan electrophoresis. Tetapi itu kelihatan seperti proporsi terluas dari keanekaragaman nukleotida diobservasi dengan gabungan yang meliputi DNA yang tidak mengkode untuk asam amino. Pada banyak kasus, yang pantas menerima peringatan tentang frekuensi dari heterozigosity nukleotida diobservasi dengan hibridisasi DNA (2-4%) tidak sangat berbeda dari nilai 1-2% dihasilkan dengan merangkai gen Adh, C , dan ^γ.

Kita bisa menyimpulkan, dengan cara dari sebuah perkiraan sementara sampai data lebih tersedia, yang rata-rata heterozigositas nukleotida untuk gen structural dan rangkaian DNA tunggal yang lain dari makhluk hidup eukariot sekitar 1 atau 2%.