domingo, 8 de abril de 2012

DERIVA GÉNICA

La deriva génica consiste en cambios en las frecuencias génicas debidos a que los genes de una generación dada no constituyen una muestra representativa de los genes de la generación anterior.


La ley de Hardy-Weinberg asume poblaciones de tamaño infinito, por lo cual no existe variación resultante del proceso de muestreo de gametos de una generación a otra. Las frecuencias genotípicas permanecen constantes de generación a generación dado que las frecuencias génicas son una muestra representativa de las frecuencias de la generación anterior. No obstante, dado que las poblaciones son de tamaño finito, hay un error de muestreo que tiene por resultado que las frecuencias génicas de los gametos que componen la una generación dada no son una muestra representativa de la generación anterior. Por ende, en todas las poblaciones se dan fluctuaciones debidas al azar, tanto en las frecuencias génicas como las genotípicas, de generación en generación. Podemos entonces definir deriva génica como cambios en las frecuencias génicas por error de muestreo en poblaciones finitas.

Las variaciones estocásticas de las frecuencias alélicas y genotípicas dependen del tamaño poblacional. Las variaciones esperadas de las frecuencias en las poblaciones descendientes se incrementan con descensos en el tamaño de la población parental. En poblaciones pequeñas, pueden haber fluctuaciones amplias e impredecibles de las frecuencias génicas debido a eventos aleatorios, de una generación a otra. Estos eventos ocurren cuando se muestrean genes del pool génico a fin de producir los cigotos de la generación siguiente.

En la naturaleza, la mayoría de las poblaciones son relativamente grandes, por lo que los efectos de la deriva pueden no ser importantes en comparación con los efectos de la selección o el flujo génico. Puede haber, sin embargo, casos en los que la deriva puede ser importante en ciertos loci: Es el caso de poblaciones con alta incidencia de mortalidad estacional, o de poblaciones pequeñas en áreas aisladas, cuyo tamaño permanece reducido por razones ecológicas o de comportamiento. Un aspecto importante de la biología de la conservación de especies en peligro de extinción es el mantenimiento de la variación genética en poblaciones pequeñas.


Bibliografía:
http://uvigen.fcien.edu.uy/utem/Popgen/popder.html

ESTABILIDAD DE UNA POBLACIÓN


Poblaciones
Una población es un grupo de individuos que viven en una misma área geográfica y que comparten un mismo conjunto de genes.El conjunto de genes o genoma es la suma de toda la información genética que poseen los miembros de la población.También se usa el término pool génico o fondo común de genes para denominar a la suma de todos los alelos de una población.
Para que una población evolucione, sus integrantes deben poseer variabilidad, como materia prima para la selección.Por esto la evolución de una especie sucede en sus poblaciones. Y es por ello que el estudio de las poblaciones se llama genética de poblaciones.
 
Estabilidad de la población
El punto de partida de la genética de poblaciones es la Ley de Hardy-Weinberg. A pesar de que los individuos varían entre sí, en general las poblaciones tienden a mantenerse estables. Según la ley propuesta por Hardy-Weinberg, las poblaciones tienden a mantenerse estables siempre y cuando cumplan con las siguientes afirmaciones:
-No hay mutaciones en su pool genético
-El apareamiento de los individuos es al azar
-Se trata de una población numerosa
-la población se halla aislada de otras, de forma que no hay intercambio de información genética.
-No hay selección natural.
 

El equilibrio de Hardy-Weinberg describe el estado estacionario de las frecuencias alélicas y genotípicas que existiría en una población ideal en la cual se cumplieran las cinco condiciones. El equilibrio de Hardy-Weinberg demuestra que la recombinación genética que resulta de la meiosis y de la fecundación no cambia por sí misma la frecuencia de los alelos en el reservorio génico. La expresión matemática del equilibrio de Hardy-Weinberg suministra un método cuantitativo para determinar la intensidad y la dirección del cambio en las frecuencias alélicas y genotípicas.

MECANISMOS DE EVOLUCIÓN


Bibliografía:

LA SELECCIÓN NATURAL

La selección natural es el proceso por el cual las frecuencias génicas involucradas con determinados caracteres varían de generación en generación, dado que algunas variantes del carácter tienen mayor capacidad que otras de sobrevivir y producir descendencia.

Cuatro propiedades de una población resultan en selección natural:
  1. En una generación el número de individuos que nace es mayor que el de los individuos que llegan a reproducirse. Esto se observa generalmente como mortalidad prerreproductiva.
  2. Los individuos de una población tienen características variables, esto es, hay diferencias a nivel de fenotipo, algunas de las cuales tienen base hereditaria. Hay pues, una base genética para parte de la variación observable.
  3. Los individuos con ciertas características (en ocasiones hereditarias) sobreviven y se reproducen mejor (o sea, son más "aptos", en términos biológicos) que otros.
Todo esto resulta, entonces, en una variación a lo largo del tiempo de las frecuencias génicas. 

LOS FACTORES DE EVOLUCIÓN

Distintos mutantes de Drosophila melanogaster
La mutación
    La variación es la materia prima de la evolución. Sin variación genética no es posible la evolución. La fuente última de toda variación genética es la mutación. Una mutación es un cambio estable y heredable en el material genético. Las mutaciones alteran la secuencia del ADN y por tanto introducen nuevas variantes. Muchas de estas variantes suelen ser eliminadas, pero ocasionalmente algunas de estas variantes pueden tener éxito y incorporarse en todos los individuos de la especie. La mutación es un factor que aumenta la diversidad genética. La tasa de mutación de un gen o una secuencia de ADN es la frecuencia en la que se producen nuevas mutaciones en ese gen o la secuencia en cada generación. Una alta tasa de mutación implica un mayor potencial de adaptación en el caso de un cambio ambiental, pues permite explorar más variantes genéticas, aumentando la probabilidad de obtener la variante adecuada necesaria para adaptarse al reto ambiental. A su vez, una alta tasa de mutación aumenta el número de mutaciones perjudiciales o deletéreas de los individuos, haciéndolos menos adaptados, y aumentando la probabilidad de extinción de la especie. Las mutaciones no tienen ninguna dirección respecto a la adaptación, son como un cambio al azar de una letra por otra en un texto. Este cambio suele producir una falta de significado, y por eso la mayoría de las mutaciones son deletéreas. Pero a veces ciertos cambios pueden introducir nuevos significados, permitiendo nuevas funciones. Cada especie tiene un tasa de mutación propia que ha sido modulada por la selección natural para que la especie pueda enfrentarse de un modo más o menos óptimo a los compromisos contrapuestos de estabilidad-cambio que le impone su ambiente.

La deriva genética
    En cada generación se produce un sorteo de genes durante la transmisión de gametos de los padres a los hijos que se conoce como deriva genética. La mayoría de los organismos son diploides, es decir, tienen dos ejemplares de cada gen. Los gametos de estos organismos portan solo uno de las dos ejemplares (alelos) de cada gen. El que un gameto lleve un alelo u otro es una cuestión de azar, análoga a obtener una cara al tirar una moneda, por lo que la formación de gametos y su consiguiente unión para formar los huevos de la siguiente generación solo puede describirse como un proceso probabilístico. Por ejemplo, en una población de una especie diploide de 50 individuos, para un gen con dos alelos, A y a, que estén en la misma frecuencia habrá 50 copias del alelo A y 50 del alelo a. Cuando estos individuos formen la siguiente generación, es tan improbable que la nueva generación tenga los mismos 50 alelos A y 50 a, como tirar una moneda 100 veces y obtener exactamente 50 caras y 50 cruces. Según este razonamiento, cada generación esperamos una fluctuación al azar de las frecuencias alélicas en las poblaciones. Si en algún momento durante esta conducta fluctuante un tipo de los alelos no llega a transmitirse a la siguiente generación, entonces este alelo se habrá perdido para siempre. El resultado de la deriva suele ser la pérdida de variabilidad genética, siendo un proceso que contrarresta la entrada de variabilidad genética por mutaciones.

La migración
    El intercambio de genes entre poblaciones debido a la migración de los individuos entre poblaciones es otro factor importante de cambio genético en las poblaciones. Si dos poblaciones difieren en las frecuencias de los alelos de algunos de sus genes, entonces el intercambio de individuos entre las poblaciones producirá un cambio de las frecuencias de los genes en cada una de las poblaciones. Las migraciones humanas durante la expansión neolítica determinaron significativamente el tipo y la cantidad de variación genética de nuestra especie.

Los humanos también migran

Bibliografía:

GENERALIDADES de la Genética de Poblaciones

La genética de poblaciones es la rama de la genética cuyo objeto es describir la variación y distribución de la frecuencia alélica para explicar los fenómenos evolutivos. Para ello, define a una población como un grupo de individuos de la misma especie que están aislados reproductivamente de otros grupos afines,en otras palabras es un grupo de organismos que comparten el mismo hábitat y se reproducen entre ellos. Estas poblaciones, están sujetas a cambios evolutivos en los que subyacen cambios genéticos, los que a su vez están influidos por factores como la selección natural y la deriva genética que actúan principalmente disminuyendo la variabilidad de las poblaciones, o migración y mutación que actúan aumentándola variada.
Cabe destacar, que la pérdida de variabilidad genética en las poblaciones trae consigo dos graves problemas:

- Limita la posibilidad de que el hombre pueda realizar mejoramiento genético en la especie.

- Disminuye la eficacia biológica (fitness) de las especies ante nuevos cambios ambientales.

Por su parte, la presencia de variabilidad genética es deseable no solo para mejoramiento genético o conservación de especies, ya que el rol fundamental de la variabilidad genética es ser la materia prima para los procesos evolutivos, sin variabilidad no hay evolución. La interacción de estos factores con las poblaciones en el tiempo, permite la existencia de gran número de especies con variadas estructuras poblacionales y formas de vida.

Así, la genética de poblaciones es un elemento esencial de la síntesis evolutiva moderna. Sus principales fundadores, Sewall Wright, J.B.S. Haldane y Ronald Fisher, establecieron además las bases formales de la genética cuantitativa. Las obras fundacionales de la genética de poblaciones son The Genetical Theory of Natural Selection (Fisher 1930), Evolution in Mendelian Populations (Wright 1931) y The Causes of Evolution (Haldane 1932).





Bibliografía:

http://es.wikipedia.org/wiki/Gen%C3%A9tica_de_poblaciones

domingo, 1 de abril de 2012

¿Qué es la Genética de poblaciones?


La evolución biológica es un hecho histórico completamente establecido, pero ¿qué factores son responsables del cambio evolutivo? La evolución es ante todo un proceso de cambio genético en el tiempo, y la genética de poblaciones es la disciplina biológica que suministra los principios teóricos de la evolución. En esta ciencia se parte del supuesto de que los cambios evolutivos a pequeña escala, los que se dan en el seno de las poblaciones de las especies, contienen todos los ingredientes necesarios para explicar toda la evolución, pues la macroevolución, o evolución a gran escala, no sería más que la extrapolación en el espacio y en el tiempo de los procesos básicos que se dan en las poblaciones. 

Por lo tanto, la genética de poblaciones es la rama de la biología que estudia el comportamiento de los genes en poblaciones naturales de seres humanos, animales, plantas, hongos o microrganismos.

Bibliografía:


Bibliografía: