FACTORES DE MAYOR IMPORTANCIA QUE INCIDEN EN LA GENÉTICA DE POBLACIONES

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE LOS LLANOS OCCIDENTALES

“EZEQUIEL ZAMORA”

BISCUCUY-PORTUGUESA

Bachilleres

Asuaje Joselyn

Carrillo Ana

Fernández Epson

Sección PAII-V

Pro. Pedro Torres

Biscucuy, Octubre 2012

Introducción

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.

En tal sentido, la genética de poblaciones ofrece buenas oportunidades para planificar nuevos programas de mejora o perfeccionar los ya existentes. Por cuanto, se determinan los factores de mayor importancia que inciden en la genética de poblaciones, como la frecuencia de genes, Ley de Hardy-Weinberg, el azar, las mutaciones, migraciones, entre otros factores que inciden en el estudio y comprensión de la misma.

FACTORES DE MAYOR IMPORTANCIA QUE INCIDEN EN LA GENÉTICA DE POBLACIONES

Frecuencia de Genes.

Los genes son unidades funcionales y contienen la información genética (secuencia específica de nucleótidos, usualmente ADN) que les permite determinan la manifestación de los caracteres biológicos específicos (genes no alelomorfos) y de sus fenotipos alternativos (alelos), según el genotipo de cada individuo.

Las Frecuencias génicas, corresponde al porcentaje o frecuencia de cada gen existente en ese locus en la población respecto del total de genes de la población, y siempre se denominan solo por letras minúsculas arbitrariamente iniciándose siempre por p, para el alelo dominante en ese locus, en cambio para el resto de los genes son designados por las letras minúsculas siguientes.

Su determinación es fundamental de obtenerla en la población, porque este parámetro genético poblacional, es el más importante, ya que se refiere a la frecuencia de cada uno de los genes que posee la población de animales en ese locus y además es lo que se transfiere de padres a hijos. Ya con la información del locus del color del pelaje de los bovinos Shorthorn, es decir, con las frecuencias genotípicas se puede obtener las frecuencias de ambos genes en ese locus autosomal.

Siendo p la frecuencia del gen dominante R, designada por p y calculada en términos simples con el total de genes R que existen en la población para ese locus, estos están en un 100% en los animales homocigotos dominantes y siempre en un 50% en cada tipo de heterocigoto que exista en la población con ese gen.

Una forma simple de calcular dicha frecuencia génica del gen R (rojo), designada por p, sería reconocer que los animales rojos (RR) cada uno tiene 2 genes R en ese locus (uno paterno y otro materno) por ende el total de genes aportados por estos homocigotos dominantes es de 286x2 = 572 genes rojos, además es evidente que los animales heterocigotos, solo lleva cada uno en su genotipo un gen R y otro r (blanco), por ende su contribución respecto del total de genes rojos de la población es de 650 genes rojos y también 650 genes blancos.

Por lo tanto, reconociendo que en esa población de 1300 animales existen en ese locus 2600 genes, la frecuencia del gen rojo R (p) se podría obtener de los siguientes aportes: 572 genes desde los homocigotos dominantes además de los 650 genes rojos aportados por los animales heterocigotos, ósea en esa población existen 1222 genes rojos de un total de 2600, equivale entonces a una frecuencia de p = 0,47.

Como en ese locus solo existen dos genes diferentes (R y r) la frecuencia del otro gen (recesivo r) se designa por q y se puede obtener directamente por (1 - p), es decir, q = 0,53. Equivale a reconocer que los animales homocigotos recesivos aportan 728 genes blancos (364x2) más los 650 genes blancos de los animales heterocigotos, ósea, significa que la frecuencia del gen recesivo q será igual a 1378/2600 = 0,53. Es claro reconocer como siempre que la suma de las frecuencias siempre debe ser igual a 1, en este caso también p + q = 1,0.

Reconociendo que esta situación es general para cada locus a estudiar en una población, las frecuencias génicas se pueden calcular fácilmente con solo conocer las frecuencias genotípicas de P, H y Q. Simplificando que la frecuencia del gen dominante R (p) es aportada siempre por un 100% de los animales homocigotos dominantes (P) + el 50% de los animales heterocigotos que portan ese mismo gen (1/2 H), por lo tanto, p = P + ½ H, es decir, 0,22 + ½ 0,50 = 0,47. Por ende, también la frecuencia génica del alelo recesivo blanco r, será igual a q = Q + ½ H, es decir, 0,28 + ½ 0,50 = 0,53. Lo que equivale a que en esa población el 53% de los genes son blancos y el 47% son genes rojos (R) en ese locus.

Ambos parámetros son fundamentales para caracterizar, para ese locus en particular, la población a estudiar desde el punto de vista genético, siendo la frecuencia génica el parámetro determinante de la diferencia genética entre poblaciones, en un mismo locus.

La estimación de estos parámetros genéticos de una población se extienden para cada locus donde pueden existir más genes en la población, es decir, si en un locus (A) para un carácter determinado son 3 alelos (A1, A2, A3) diferentes, la frecuencia genotípica de cada genotipo será designada por: P para los genotipos (animales) A1A1; Q para los A2A2 y R para los A3A3; en cambio para los heterocigotos existentes son H1 para los animales A1A2; H2 para el genotipo A1A3 y finalmente H3 para los animales con genotipo A2A3. Es decir en la población deben existir 6 genotipos diferentes si en un locus son tres alelos que determinan el carácter.

Por ende, se podría conocer si en un locus existiesen 12 alelos diferentes cuantos genotipos distintos deben existir mediante el uso de la siguiente sucesión: (n (n+1))/2, donde n corresponde al número de alelos en un locus, en este caso deben existir en la población 78 genotipos diferentes en la población para ese locus. Obviamente, la suma de las frecuencias genotípicas es igual a 1 (P + Q + R + H1 + H2 + H3) y las frecuencias génicas se designaran, por lo tanto, p para el alelo A1; q para el A2 y r para el alelo A3, sumando 1 (p + q + r). Aplicando los conceptos para calcular la frecuencia génica de un alelo se necesita solo conocer las frecuencias genotípicas, es decir, p podría obtenerse mediante la expresión: p = P + ½ H1 + ½ H2.

Ley de Hardy-Weinberg

El principio de Hardy-Weinberg para dos alelos: el eje horizontal muestra las dos frecuencias alélicas p y q, el eje vertical muestra la frecuencia de los genotipos y los tres posibles genotipos se representan por los distintos glifos.

En genética de poblaciones, el principio de Hardy-Weinberg (PHW) (también equilibrio de Hardy-Weinberg, ley de Hardy-Weinberg o caso de Hardy-Weinberg ) establece que la composición genética de una población permanece en equilibrio mientras no actúe la selección natural ni ningún otro factor y no se produzca ninguna mutación.

Es decir, la herencia mendeliana, por sí misma, n engendra cambio evolutivo. Recibe su nombre del matemático inglés G. H. Hardy y del médico alemán Wilhelm Weinberg, que establecieron el teorema independientemente en 1908

En el lenguaje de la genética de poblaciones, la ley de Hardy-Weinberg afirma que, bajo ciertas condiciones, tras una generación de apareamiento al azar, las frecuencias de los genotipos de un locus individual se fijarán en un valor de equilibrio particular. También especifica que esas frecuencias de equilibrio se pueden representar como una función sencilla de las frecuencias alélicas en ese locus.

En el caso más sencillo, con un locus con dos alelos A y a, con frecuencias alélicas de p y q respectivamente, el PHW predice que la frecuencia genotípica para el homocigoto dominante AA es p2, la del heterocigoto Aa es 2pq y la del homocigoto recesivo aa, es q2. El principio de Hardy-Weinberg es una expresión de la noción de una población que está en "equilibrio genético", y es un principio básico de la genética de poblaciones.

Cambios en la frecuencia de genes

Una población para un locus determinado podría producir cambios y por ende producir efectos genéticos importantes en los parámetros genéticos de la población, ósea, cambios en la frecuencia génica; las fuerzas que influyen sobre la frecuencia génica, a menudo se encuentran en perfecto balance. La frecuencia génica es el resultado del equilibrio entre selección, mutación, migración y azar. Wright resume el efecto de estas fuerzas sobre el cambio evolutivo y brinda la base para interpretar sus efectos en las frecuencias génicas de las poblaciones de ganado. Cada una de estas fuerzas se describirán su importancia sobre el cambio de la frecuencia génica de

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