Sélection d'arrière-plan

La sélection de fond décrit la perte de diversité génétique à un locus en raison d' une sélection négative contre les allèles délétères avec lesquels il est en déséquilibre de liaison . Le nom souligne le fait que le contexte génétique, ou l'environnement génomique, d'une mutation a un impact significatif sur sa préservation ou sa perte dans une population. La sélection de fond contredit l'hypothèse de la théorie neutre de l'évolution moléculaire selon laquelle la fixation ou la perte d'un allèle neutre peut être décrite par des modèles à un seul locus de dérive génétique , indépendamment des autres locus. En plus de réduire la diversité des nucléotides neutres , la sélection de fond réduit la probabilité de fixation des mutations bénéfiques et augmente la probabilité de fixation des mutations délétères.

Le degré auquel la diversité des nucléotides neutres , qui est quantifiée comme la « taille effective de la population », est réduite en raison de la sélection de fond, dépend du fait que les sites neutres sont liés ou non à des sites délétères. Pour les sites non liés, elle est réduite par exp(-8Ush), où U est le taux de mutation délétère à l'échelle du génome , s est le coefficient de sélection des mutations délétères et h est le coefficient de dominance . Cela correspond à la probabilité qu'un individu ne puisse pas contribuer de manière appréciable à la génération suivante parce que sa charge génétique est trop élevée. La réduction est plus faible pour les grands s car les mutations délétères sont éliminées plus rapidement de la population. Pour les sites liés, la diversité est réduite par exp(-u/r), où u/r est le rapport entre la mutation délétère et la recombinaison dans une fenêtre génomique entourant l'allèle neutre d'intérêt. Cela correspond à la probabilité qu'une copie de gène soit capable de s'échapper par recombinaison à partir d'allèles délétères proches. La sélection d'arrière-plan sur les sites liés domine lorsque U<1, tandis que la sélection d'arrière-plan sur les sites non liés domine lorsque U>1.

La sélection de fond contribue à une explication sélective de la corrélation positive entre les taux locaux de recombinaison et le polymorphisme à travers le génome. Dans les zones de forte recombinaison, les nouvelles mutations ont plus de chances d'échapper aux effets de la sélection à proximité et d'être retenues dans la population. La même corrélation est également produite par l'auto-stop génétique . Les deux théories sont plus faciles à distinguer dans les régions de faible recombinaison.

Ne pas tenir compte de la sélection des antécédents peut conduire à des erreurs dans l’inférence de l’ histoire démographique des populations.

La sélection de fond dans les populations asexuées produit le cliquet de Muller , c'est-à-dire l'accumulation de mutations délétères irréversibles. La sélection de fond réduit la taille effective de la population pour ne représenter que les individus présentant le moins de mutations, et parfois cette taille tombe stochastiquement à zéro, produisant un seul clic du cliquet.