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Qu'est-ce que le principe Hardy-Weinberg?

Qu'est-ce que le principe Hardy-Weinberg?

Godfrey Hardy (1877-1947), mathématicien anglais, et Wilhelm Weinberg (1862-1937), médecin allemand, ont tous deux trouvé un moyen de lier la probabilité génétique à l'évolution au début du XXe siècle. Hardy et Weinberg ont indépendamment travaillé à la recherche d'une équation mathématique pour expliquer le lien entre l'équilibre génétique et l'évolution dans une population d'espèces.

En fait, Weinberg fut le premier des deux hommes à publier et à donner des conférences sur ses idées d'équilibre génétique en 1908. Il présenta ses découvertes à la Société d'histoire naturelle de la patrie, dans le Wurtemberg (Allemagne), en janvier de cette année. Le travail de Hardy ne fut publié que six mois plus tard, mais il reçut toute la reconnaissance car il publia en anglais alors que celui de Weinberg n'était disponible qu'en allemand. Il a fallu 35 ans avant que les contributions de Weinberg soient reconnues. Même aujourd'hui, certains textes anglais ne se réfèrent à l'idée que sous le nom de "loi de Hardy", déniant totalement le travail de Weinberg.

Hardy et Weinberg et la microévolution

La théorie de l'évolution de Charles Darwin aborde brièvement le fait que des caractéristiques favorables sont transmises des parents à leurs enfants, mais le mécanisme réel pour cela est imparfait. Gregor Mendel n'a publié son travail qu'après la mort de Darwin. Hardy et Weinberg ont tous deux compris que la sélection naturelle était due à de petits changements dans les gènes de l'espèce.

Les travaux de Hardy et de Weinberg étaient axés sur de très petits changements au niveau des gènes, dus au hasard ou à d'autres circonstances ayant modifié le stock de gènes de la population. La fréquence d'apparition de certains allèles a changé au fil des générations. Ce changement de fréquence des allèles a été la force motrice de l'évolution au niveau moléculaire, ou microévolution.

Hardy étant un mathématicien très doué, il souhaitait trouver une équation permettant de prédire la fréquence des allèles au sein de populations afin de déterminer la probabilité d'évolution sur plusieurs générations. Weinberg a également travaillé indépendamment vers la même solution.L'équation d'équilibre de Hardy-Weinberg utilisait la fréquence des allèles pour prédire les génotypes et les suivre sur plusieurs générations.

L'équation d'équilibre de Hardy Weinberg

p2 + 2pq + q2 = 1

(p = la fréquence ou le pourcentage de l'allèle dominant au format décimal, q = la fréquence ou le pourcentage de l'allèle récessif au format décimal)

Puisque p est la fréquence de tous les allèles dominants (UNE), il compte tous les individus dominants homozygotes (AA) et la moitié des individus hétérozygotes (UNEune). De même, puisque q est la fréquence de tous les allèles récessifs (une), il compte tous les individus récessifs homozygotes (aa) et la moitié des individus hétérozygotes (Aune). Donc, p2 représente tous les individus dominants homozygotes, q2 représente tous les individus récessifs homozygotes et 2pq représente tous les individus hétérozygotes d'une population. Tout est égal à 1 car tous les individus d'une population sont égaux à 100%. Cette équation peut déterminer avec précision si une évolution s'est produite entre générations et dans quelle direction se dirige la population.

Pour que cette équation fonctionne, il est supposé que toutes les conditions suivantes ne sont pas remplies en même temps:

  1. La mutation au niveau de l'ADN n'a pas lieu.
  2. La sélection naturelle ne se produit pas.
  3. La population est infiniment grande.
  4. Tous les membres de la population sont capables de se reproduire et se reproduisent.
  5. Tout accouplement est totalement aléatoire.
  6. Tous les individus produisent le même nombre de progénitures.
  7. Il n'y a pas d'émigration ou d'immigration.

La liste ci-dessus décrit les causes de l'évolution. Si toutes ces conditions sont remplies en même temps, aucune évolution ne se produit dans une population. Puisque l'équation d'équilibre de Hardy-Weinberg est utilisée pour prédire l'évolution, un mécanisme d'évolution doit exister.