Encyclopedie van de evolutiebiologie

Prof. Nico M. van Straalen (2019)

Gepubliceerd op 18-07-2020

Haldane-Muller-principe

betekenis & definitie

Regel die zegt dat in een populatie de genetische belasting die ontstaat door schadelijke mutaties alleen afhangt van de mutatiefrequentie en onafhankelijk is van de ernst van de mutatie

Het principe is genoemd naar de Britse geneticus J.B.S. Haldane (1892-1964) en de Amerikaanse geneticus H.J. Muller (1890-1967). Het resultaat volgt uit de klassieke populatiegenetica voor het mutatie-selectie-evenwicht, als volgt.

Stel dat in een populatie een schadelijk recessief allel steeds ontstaat door mutatie. Omdat het schadelijk is wordt ertegen geselecteerd maar omdat het recessief is ondergaan alleen de homozygoot-recessieve genotypes de selectie. Dit leidt er toe dat het allel een evenwichtsfrequentie q$$$_{eq}$$$ bereikt waarvoor geldt dat

q$$$_{eq}$$$ = √(µ/s)

waarin µ de mutatiefrequentie is en s de selectiecoëfficiënt (zie het lemma mutatie-selectie-evenwicht). Voor situaties waarin het allel niet volledig recessief is geldt een andere formule.

Als gevolg van het schadelijk allel zal de gemiddelde fitness van de individuen in de populatie niet maximaal zijn. Dit wordt aangegeven met de genetische belasting L, waarvoor geldt L = sq$$$^2$$$ (zie het lemma genetische belasting). Deze twee vergelijkingen combinerend volgt dat in evenwicht L = µ: de genetische belasting is gelijk aan de mutatiefrequentie, onafhankelijk van de selectie (s). Als twee mutaties, één met zeer ernstige effecten en de ander met milde effecten, even vaak ontstaan dan zal de eerste direct grote schade aanrichten, maar ook weer snel uitdoven; de tweede zal nauwelijks merkbaar zijn maar wel langer aanwezig blijven. De genetische belasting die ze veroorzaken is hetzelfde.

Met de groei van kennis over variatie in het humane genoom blijkt dat er veel schadelijke mutaties in ons erfelijk materiaal zitten. Toch blijken menselijke bevolkingen nauwelijks te verschillen in hun genetische belasting, wat in overeenstemming is met het Haldane-Muller-principe.