MUTACION Y MIGRACION · DERIVA GENICA POBLACION ... Gradiente de este a oeste del alelo IB, según...
Transcript of MUTACION Y MIGRACION · DERIVA GENICA POBLACION ... Gradiente de este a oeste del alelo IB, según...
POBLACIÓN
DESDE EL PUNTO DE VISTA BIOLOGICO
Un grupo de individuos de la misma especie que habitan en una zona geográfica restringida que permite el apareamiento al azar
DESDE EL PUNTO DE VISTA GENETICO
Un grupo de individuos que comparten un acervo genético común y tienen la posibilidad de aparearse
ANALIZA LA VARIACION EN LAS POBLACIONES
GENETICA DE POBLACIONES
LA DISTRIBUCION DE LOS ALELOS DE DISTINTOS GENES
EN UNA POBLACION Y COMO LA FRECUENCIA DE LOS
MISMOS SE MANTIENE O CAMBIAN
EQUILIBRIO DE HARDY-WEIMBERG
El principio de Hardy-Weinberg establece que las frecuencias alélicas y genotípicas se mantienen en
estado de equilibrio de una generación a la siguiente, una vez alcanzado el equilibrio que en un loci
autosómico.
LAS FRECUENCIAS GENOTÍPICAS ESTÁN
DETERMINADAS DE UNA MANERA
PREDECIBLE POR LAS FRECUENCIAS ALÉLICAS
• Los genotipos se disrumpenen cada generación por segregación, para formar los gametos
• La descendencia recibe una combinación al azar de los alelos de sus progenitores
(p + q)2 = p2 + 2pq + q2
FRECUENCIAS ALÉLICAS
FRECUENCIAS GENOTÍPICAS
GENOTIPOS DEPROGENITORES
DISOCIACIÓN MEIOTICA
NUEVOS GENOTIPOSEN LA PROGENIE
MATEMATICAMENTE……..
¿CUÁNDO OCURRIA ESTO?
CON APAREAMIENTO AL AZAR (PANMIXIA)
LA POBLACION NO SE ENCUENTRA SOMETIDA:
MUTACION
FLUJO GENICO
SELECCIÓN
DERIVA GENICA
POBLACION TENDIENTE A INFINITO
AGENTES MICROEVOLUTIVOS
MUTACIÓN
SELECCIÓN
FLUJO GÉNICO
PROCESOS SISTEMÁTICOS: se puede predecir la
magnitud y la dirección de los cambios en las
frecuencias alélicas
DERIVA GÉNICA
PROCESOS DISPERSIVOS: su acción es predecible en
magnitud, pero no en dirección
Las mutaciones espontáneas son poco frecuentes, por lo
tanto la tasa de cambio en la frecuencia génica es muy baja.
Una mutación es un cambio estable en el material genético.
Las mutaciones alteran la secuencia del ADN y por tanto
introducen nuevas variantes, siendo la principal fuente de
variación. La mutación aumenta la diversidad
Las mutaciones en las células germinales son
importantes a nivel poblacional ya que son
transmisibles.
Las tasas de ocurrencia de las mutaciones son
generalmente bajas (10-4 – 10-8 gametos por generación) y en
una generación no afectan las frecuencias génicas, pero en
muchas generaciones son importantes en el cambio
evolutivo.
Son generalmente recesivas y sus efectos fenotípicos
deletéreos.
INSERCIONES Y DELECIONES de uno o más nucleótidos
SUSTITUCIONES: cambio de una base nitrogenada por otra en una determinada posición. Son provocadas por agentes físico-químicos o bien son errores en la replicación
Sustitución, Adición o Pérdida de uno o más nucleótidos, puede
ser en una región codificante o no codificantes.
Si se inserta o se pierde un solo nucleótido se produce
CORRIMIENTO DEL MARCO DE LECTURA
SUSTITUCIONES:
Cambio de una base nitrogenada por otra en una
determinada posición.
Son provocadas por agentes químicos o errores en la replicación
Transiciones Transversiones
A G
C T
PÚRICAS
PIRIMÍDICAS
A G
C T
PÚRICAS
PIRIMÍDICAS
1943: experimentos de S. Luria y M. Delbrück
Tratamiento de cultivos bacterianos de E. coli con bacteriófago T1
¿LAS MUTACIONES SON
ADAPTATIVAS O ALEATORIAS?
CADA BACTERIA TENDRÍA LA MISMA PROBABILIDAD DE ADQUIRIR
RESISTENCIA POR MUTACIÓN EN CONTACTO CON LOS FAGOS
SI LAS MUTACIONES SE PRODUCEN AL AZAR, ENTONCES PUEDE HABER
FLUCTUACIÓN ENTRE UN CULTIVO Y OTRO EN LA APARICIÓN DE MUTACIONES
QUE PRODUZCAN RESISTENCIA
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2103556
pn : frecuencia p al cabo de n generaciones
: tasa de mutación
p0: frecuencia p en la generación inicial
n : número de generaciones.
pn = (1-) n . p0
Frecuencia del alelo a lo largo de las generaciones
La mutación más sencilla es aquella que produce un
cambio en un nucleótido único en la secuencia de ADN
de un gen.
Una mutación puede hacer que un alelo cambie a otro que ya
se encuentra en la población o puede dar origen a una alelo
completamente nuevo.
Las mutaciones pueden ser favorables o desfavorables.
Si son favorables para el individuo, entonces las frecuencias de
Comprende el movimiento de individuos de una población a otra.
Para que sea efectivo el flujo génico debe haber apareamiento entre los individuos de las dos poblaciones, donante y receptora.
RECEPTORA
DONANTE
Tasa
de m
Puede aumentar la variabilidad genética de una población y, como tal, ayuda a aumentar las posibilidades de que esa población resista los cambios del entorno.
La migración también ayuda a integrar poblaciones y a evitar su divergencia
EFECTO DE LA MIGRACIÓN
La migración es un proceso por el que se pueden introducir nuevos alelos en la población, como también variar las frecuencias de los ya existentes.
El cambio de las frecuencias alélicas esta en relación a la diferencia de las frecuencias entre la población receptora y la población donadora.
p1 = m pi +(1-m) . po fórmula para 1 generación
p1 : frecuencia p al cabo de una generaciónm : tasa de migraciónn : número de generacionespo : frecuencia p en la población receptora.pi : frecuencia p en la población donante (inmigrante).
pt = (1-m)t . (p0 - pm) + pm fórmula para 2 o
más generaciones
¿CÓMO INFLUYE EL NUMERO DE INMIGRANTES?
m = número de inmigrantesnúmero de inmigrantes + nativos
Δq = m (qo – qm)
Gradiente de este a oeste del alelo IB, según olas migratorias de Mogoles hacia Europa después de la caída del imperio romano
Modelo de aislamiento por distancia
Modelo de islas
Modelo de piedras de paso (stepping stone)
Modelo de migración unidireccional
¿CÓMO SE ANALIZA EL FLUJO GÉNICO?
MODELO DE MIGRACIÓN UNIDIRECCIONAL
AB
La migración se produce desde una
población (A) a otra (B), sin que exista
una migración similar en la dirección
opuesta.
MODELO “STEPPING-STONE”
Considera un arreglo unidimensional (lineal) e infinitode subpoblaciones o colonias, cuya posición seencuentra representada por un intervalo sobre unalínea
Propuesto por Kimura y Weiss (1964)
MODELO DE AISLAMIENTO POR DISTANCIA
La probabilidad de la migración de individuos, dentro de una red de
subpoblaciones, es dependiente de la distancia geográfica existente
entre ellas. La tasa de migración m se define en forma proporcional a
la distancia geográfica entre poblaciones
FORMULADO POR MALÉCOT (1968)
EFECTOS DEL FLUJO GÉNICO SOBRE
LAS POBLACIONES
DISMINUYE LA DIFERENCIA GENÉTICA ENTRE POBLACIONES
AUMENTA LA CANTIDAD DE POLIMORFISMOS DENTRO DE LAS POBLACIONES
BALANCEA LOS EFECTOS DE LA SELECCIÓN Y DE LA DERIVA GÉNICA
FACTORES QUE AFECTAN AL FLUJO GÉNICO
La naturaleza del ambiente (existencia de barreras o Corredores que impiden o promueven el flujo génico)
En poblaciones humanas, organización de las sociedades a distinto nivel (social, económico, tecnológico, simbólico)
La extensión del territorio y la movilidad de losorganismos
DERIVA GENICA
La deriva genética se refiere a las fluctuaciones en las
frecuencias alélicas que ocurren como resultado del
muestreo al azar de los gametos.
La deriva disminuye la diversidad dentro de una población
porque tiende a causar la pérdida de alelos poco frecuentes.
Una fracción no representativa
del pool de alelos se transmite
a la siguiente generación
p: frecuencia del alelo dominante
q: frecuencia del alelo recesivo
n: numero de parejas génicas
DG = p x q / 2n
CUELLO DE BOTELLA
Reducción drástica del numero de individuos de una población
Ejemplos:
Catástrofes
Caza o pesca indiscriminada
Manejo artificial con pocos reproductores
• El número real de individuos en una población se denomina el número de censo (N). Este número es, casi siempre, una representación imprecisa del tamañode la población desde un punto de vista genético.
• El tamaño efectivo de la población (Ne) describe el tamaño de una población ideal que muestra la misma tasa de pérdida de la variación genética, debida a laderiva genética, que la población de interés.
TAMAÑO REAL Y NUMERO EFECTIVO
NUMERO EFECTIVO (Ne)
ES EL NUMERO DE PROGENITORES ENCARGADOS DE LA COMPOSICION GENETICA DE LA SIGUIENTE GENERACION
EL Ne ES GENERALMENTE MENOR AL NUMERO TOTALDE INDIVIDUOS, DEBIDO A:
La variación en el tamaño de la población de generación en generación
La relación desigual entre sexos
Las generaciones que se sobreponen
La dispersión geográfica de las poblaciones
Ne = 4 x n° ♀ x n° ♂
n° ♀ + n° ♂
Otros factores que influyen en el tamaño efectivo de la
población incluyen la variación entre los individuos en el
éxito reproductivo, las variaciones en el tamaño de la
población y si el apareamiento es aleatorio.
También hay que decir que el tamaño efectivo de la
población disminuye cuando hay cantidades desiguales de
machos y hembras con capacidad reproductora.