Transcript Teorica 11

PARTE IV: DINAMICA Y EVOLUCION
DEL MATERIAL GENETICO
Teorica 11
GENETICA DE POBLACIONES
y
EVOLUCION
• Es la rama de la genetica que estudia la estructura
genetica de GRUPOS de individuos y el modo en que la
composicion genetica cambia en el TIEMPO
• Una poblacion EVOLUCIONA a traves de CAMBIOS en su
conjunto genetico
La GENETICA DE POBLACIONES estudia la evolucion y la
variacion de los alelos en grupos de individuos
LA GENETICA DE POBLACIONES ESTUDIA LA
VARIACION GENOTIPICA.
LA OBSERVABLE ES LA FENOTIPICA…
PARA ALGUNOS CARACTERES::
F= GENOTIPO
F= GENOTIPO + GE
CONDUCTAS
GRUPOS
EN GP SE OBSERVA PRIMERO LA VARIABILIDAD
HUMANAS
SANGUINEOS,
FENOTIPICA, SE INTERPRETA Y SE TRADUCE
INSENSIBLES AL
EN TERMINOS GENETICOS
AMBIENTE
Frecuencia de Genotipos para los alelos MN de
Grupo Sanguíneo en poblaciones humanas
El sistema MN esta bajo el control de un locus
GENOTYPE
ALLELE
autosomico en el cr4, con dos alelos:
M y N. El tipo
FREQUENCIES
sanguineo esta dado por una glicoproteina
presente
superficie
globulosq(N)
rojos. La
Population
M /en
M la M
/N
N /de
N losp(M)
exprsion
fenotipica
de
estos
alelos
es
Frec alelica= homocigotas + ½ heterocigotas
codominante. La frecuencia de estos 2 alelos
varian 0.835
sustancialmente
entre 0.913
las poblaciones
Eskimo
0.156
0.009
0.087
humanas.
Australian
0.024
0.304
0.672
0.176
0.824
aborigine
Egyptian
0.278
0.489
0.233
0.523
0.477
German
0.297
0.507
0.196
0.550
0.450
Chinese
0.332
0.486
0.182
0.575
0.425
Nigerian
0.301
0.495
0.204
0.548
0.452
MEDIDA DE VARIACION GENETICA:
CANTIDAD DE HETEROCIGOTAS PARA UN
LOCUS DETERMINADO
> HETEROCIGOSIS A > CANTIDAD DE ALELOS POR LOCUS,
CON FRECUENCIA SIMILAR
LEY DE HARDY WEINBERG
ES UN MODELO QUE PERMITE ANALIZAR A LA POBLACION.
LA SEGREGACION DE ALELOS AL FORMAR GAMETAS Y LA
COMBINACION AL AZAR DE LAS MISMAS:
-NO CAMBIA LAS FRECUENCIAS ALELICAS y
-LAS GENOTIPICAS SE ESTABILIZAN Y TIENDEN A
p2, 2pq y q2
POBLACION GRANDE
APAREADA AL AZAR
SIN MUT, MIGR, SEL NAT.
UNA POBLACION EN EQUILIBRIO H-W
NO PUEDE EVOLUCIONAR
LA EVOLUCION CONSISTE EN CAMBIOS EN LA
FRECUENCIA ALELICA DE UNA POBLACION
H-W NOS DICE QUE CON LA REPRODUCCION SOLA,
NO SE PRODUCE LA EVOLUCION
SEGUN H-W, LAS FRECUENCIAS GENOTIPICAS
ESTAN DETERMINADAS POR LAS ALELICAS
PARA VER SI UNA POBLACION ESTA EN EQUILIBRIO
H-W, LAS FRECUENCIAS GENOTIPICAS OBSERVADAS
DEBEN COMPARARSE CON LAS ESPERADAS
PARA ESTO:
1. OBSERVAMOS
2. CALCULAMOS FREC ALELICAS
3. CALCULAMOS FREC GENOTIPICAS ESP
A PARTIR DE LAS ALELICAS
4. COMPARAMOS LA DIFERENCIA POR c2
Problema pizarron
QUE PASA CUANDO NO SE CUMPLEN LOS
SUPUESTOS DE H-W?
APAREAMIENTO NO ALEATORIO
SI NO ES ALEATORIO EL APAREAMIENTO RESPECTO DEL
GENOTIPO:
•AP POSITIVO: TENDENCIA A APAREARSE CON IGUALES
•AP NEGATIVO: TENDENCIA A APAREARSE CON
DISTINTOS
•ENDOGAMIA:
TENDENCIA
AL
APAREAMIENTO
PREFERENCIAL ENTRE RELACIONADOS. TODOS SUS
GENES SON AFECTADOS
ENDOGAMIA
•LA ENDOGAMIA SE SALE DE H-W Y CONDUCE A
UN AUMENTO DE HOMOCIGOTOS Y UNA
DISMINUCION DE HETEROCIGOTOS.
•EL COEFICIENTE DE ENDOGAMIA F INDICA LA
PROBABILIDAD DE QUE 2 ALELOS SEAN
IDENTICOS POR ASCENDENCIA
0<F<1
H-W
Todos los alelos son identicos por
ascendencia
AA= p2 + Fpq
aa = q2 + Fpq
Aa = 2pq – 2Fpq
F= He – Ho/ He
Ejemplo: PLANTA CON AUTOFERTILIZACION (F=1)
COMIENZA EN p2, 2pq y q2
CADA HOMOCIGOTO PRODUCE UN DESCENDIENTE = A SI
MISMO
CADA HETEROCIGOTO PRODUCE ½ HETEROCIGOTAS Y
LA OTRA MITAD SERA HOMOCIGOTA
EN CADA GENERACION LA PROPORCION DE He
DISMINUYE A LA MITAD, HASTA QUE TODOS SEAN
HOMOCIGOTOS
Grafico en pizarron
CUAL ES EL PROBLEMA DE LA HOMOCIGOSIS?
•AUMENTA LA PROBABILIDAD DE QUE ALELOS
RECESIVOS LETALES SE COMBINEN.
SUPONGAMOS ALELO REC LETAL
q= 0,01
q2= 0,0001 > 1/10.000 si F= 0
Si F = 0,24 > q2= 0,0001 + 0,25.pq= 0,0026
(26 veces mas probable)
La APARICION DE RASGOS LETALES
SE LLAMA
DEPRESION POR ENDOGAMIA
LA APARICION DE RASGOS LETALES Y DELETEREOS
SE LLAMA:
Homocigotas en p[oblacion
DEPRESION POR ENDOGAMIA
La autofertilizacion reduce
la proporcion de
heterocigotas a la mitad en
cada generacion
Autofec F=1
hermanos F=0,25
primos F=0,0625
tiempo
CAMBIOS EN LA FRECUENCIA ALELICA:
MUTACION
ANTES DE QUE SE PUEDA PRODUCIR EVOLUCION,
DEBE EXISTIR VARIACION GENICA DENTRO DE UNA
POBLACION
Mutacion directa (m)
A(p)
a(q)
Cuando hay mas A, la
prob de mutacion directa
es >
Ej pizarron
Mutacion directa (m)
A(p)
CONCLUSION: LA MUTACION
RECURRENTE CAMBIA LAS a(q)
FRECUENCIAS ALELICAS Dq= mp
Mutacion inversa
(v)
A medida que va aumentando a, va aumentando la
probabilidad de mutacion inversa
Hasta un equilibrio: Dq= mp - vq
CUANDO LA UNICA FUERZA EVOLUTIVA QUE ACTUA
ES LA MUTACION, LAS FRECUENCIAS ALELICAS
CAMBIAN CON EL PASO DEL TIEMPO Y ALCANZAN
EL EQUILIBRIO.
AHÍ H-W PREDICE: LAS FREC GENOTIPICAS
TAMBIEN SE MANTENDRAN EN UNA PROPORCION
p2,2pq y q2.
SIN EMBARGO LA TASA DE MUTACION PARA LA
MAYORIA DE LOS GENES ES BAJA Y EL CAMBIO
DE FREC ALELICAS POR MUTACION ES CHICO Y
REQUIERE MUCHO TIEMPO (no olvidar que a medida
que p disminuye, la velocidad del cambio es menor)
Frecuencia alelica
p disminuye por mutacion directa
En equilibrio, la mut dir es
equilibrada por la mut inversa
p aumenta por mutacion inversa
generaciones
MIGRACIONES
INGRESO DE GENES DE OTRAS POBLACIONES
OTRO PROCESO QUE PROVOCA CAMBIOS EN FREC
ALELICAS
POBLACION 1
a=q1
POBLACION 2
a=q2
La m previene la divergencia genetica entre poblaciones y
aumenta la variacion genica dentro de la poblacion
q= m(q1 – q2)
Con cada generacion de migracion, la frecuencia
de las 2 poblaciones son mas similares hasta que
la frec q1=q2
Cuando delta q=0 ya no hay mas cambio en las
frec alelicas
Si la m entre 2 poblaciones tiene lugar durante
varias generaciones, sin otra fuerza evolutiva, se
alcanza un equilibrio en el que la frecuencia alelica
de la poblacion receptora = poblacion de origen.