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Tema 3. Mecanismos evolutivos:
Deriva genética y MigraciónDeriva genética y Migración
Deriva genètica
Mutación
Factores que cambian las frecuencias gènicas de las poblaciones
Factores que alteren el equilibrio
Migración
La Genética de Poblaciones es una Teoria de Fuerzas
p = f(A)
Selección natural
DERIVA GENÉTICA
DERIVA GENÉTICA
Fluctuación al azar de las frecuencias génicas en una
población de pequeño tamaño, debido a la
variación del muestreo de los gametos
Los cambios en las frecuencias alélicas se acumulan entre
generaciones, debido a los procesos estocásticos del muestreo
Con el tiempo, un alelo se fijará
- Poblaciones pequeñas: gran influencia• Poblaciones grandes:
poca influencia
Deriva genética
Variación de muestreoVariación de muestreo
: variación en la
distribución de bolas rojas/negras enurnas pequeñas
Con el tiempo, un alelo se fijará o se eliminará de la poblaciónLa
probabilidad de fijación
de un
alelo depende de su frecuenciaLos alelos nuevos tienen muchaprobabilidad de ser eliminados,sobre todo, en pobs. pequeñas
- cambio genético debido al
azar.
- caso análogo al papel que juega el azar en el
lanzamiento de una moneda (50% cara, 50% cruz).
- sus efectos seran más intensos cuanto más pequeña
sea la población, como en el caso de los
cuellos de
Deriva genética
sea la población, como en el caso de los
cuellos de
botella
(reducción y posterior crecimiento de la
población) y el
efecto fundador
DERIVA GENÉTICA
CUELLO DE BOTELLA Y EFECTO FUNDADOR
Cuello de Botella
Tiempo
La población original reduce
drásticamente su tamaño,
para expandirse a partir de
esa población fundadora
Efecto Fundador
Origen de una nueva población a
partir de un subconjunto de unapoblación ancestral más grande
esa población fundadora
Los
efectos de la aleatoriedad
son más grandes cuanto
más pequeña es la población
Una vez perdido un alelo, no se
puede recuperar
Simulación del procesode deriva genética Seguimiento de las frecuenciasalélicas durante 20generaciones con una tamaño poblacional constante.
(a) (b)
poblacional constante.
(a) 2N = 18(b) 2N = 100
ElEl
tamaño poblacionaltamaño poblacional
eses
el parámetro queel parámetro que
determina la intensidad dedetermina la intensidad de
la derivala deriva
(b)
Subdivisión de una población.
Una población es en
Cuando actúa la deriva?realidad el conjunto de individuos que realmente sereproducen entre ellos. Las poblaciones reales estánfuertemente subdivididas y eso provoca la acción de laderiva dentro de cada subgrupo. •
Cuellos de botella (
bottleneck
, producidos por una
disminución temporal del tamaño de la población.Relacionados con el efecto de factores externos, comoepidemias. •
Efecto fundador (
founder effect
, muchas veces, una
población surge de un número bajo de fundadores.
Migración holandesa a sud-Africa (Afrikaaners) (1652)Van a formar grandes familias con 10 o más hijos => granexpansiónEn la población original había individuos que por azar portabangenes para enfermedades. Una pareja
portaba la mutación
dominante para la corea de Huntington.
Ejemplos de efecto fundador
Huntington disease (Afrikaaners)
Efecto fundador
p = 0.
q = 0.
A
p = 0.
q = 0.
p = 0.
q = 0.
Si
es un alelo causante de enfermedad (q), la
población A tendrá una frecuencia más elevada quela población B.
B
Ejemplos de efecto fundador
Albinismo en gitanos
“Hijos de la Luna”
Ellis-van Creveld syndrome
Polidactília en lascomunidad religiosa delos Amish.
Destino de un alelo mutante
La probabilidad de fijación o extinción de un alelo mutante depende de lafrecuencia inicial del alelo (si p=0.01, existe un 1% de probabilidad que se fijey un 99% que se extinga) El destino de la mayoria de los alelos mutantes es la extinción
(ya que su
frecuencia inicial suele ser muy baja)
, pero no ocurre en todos los casos
(por
azar pudiera llegar
a aumentar y fijarse)
Mutación y Deriva genética
azar pudiera llegar
a aumentar y fijarse)
Interacción entre la mutación y la deriva genética
El incremento de la diversidad genética (mutación) es equilibrado por lapérdida de variación (deriva). En términos matemáticos, el equilibrio mutación-deriva (se rige por un modelode alelos infinitos) y toma la expresión de :
4
N μ
1+
N μ
H
Deriva genètica
Mutación
Factores que cambian las frecuencias gènicas de las poblaciones
Factores que alteren el equilibrio
Migración
La Genética de Poblaciones es una Teoria de Fuerzas
p = f(A)
Selección natural
Migración y Flujo génico
Movimiento de individuos (y por tanto de alelos) entre poblaciones
POBLACIÓNQUE MIGRA
POBLACIÓNAUTÒCTONA
El
movimento de genes
(o alelos) de una población a otra: se
denomina
flujo gènico.
Puede observarse que la frecuencia
de un alelo puede haber disminuido al pasar de una poblacióna otra.
Las poblaciones no están aisladas;
el flujo génico
diluye la diferenciación
entre poblaciones
El efecto de la migración depende de 2 parámetros:
Migración y Flujo génico
Diferencia genética inicialentre las poblaciones
Proporción de migrantes
Migraciones y ADN
La distancia geográfica.
Los parámetros demográficos
que cuantifican el efecto de la distancia, son: tasa deendogamia y tasa de exogamia •
Tasa de endogamia: % cruzamientos en los que el hombre
y la mujer han nacido en una misma población. Depende de la orografía, el tamaño poblacional, medios de comunicación, reglas sociales,...
Factores que afectan al flujo génico
comunicación, reglas sociales,... •
Tasa de exogamia:% cruzamientos en los que el hombre y
la mujer han nacido en distintos lugares. •
Factores étnicos
Factores culturales, religiosos
lingüísticos
p = f(A)
Deriva
genética
Selección
natural
Mutación
Migración
Resumen de los efectos delas fuerzas evolutivas
Fuerza
Variación dentro población
Variación
entre
poblaciones
Deriva genética
La genética de poblaciones como una teoria de fuerzas
Mutación
Migración
Selección:
DireccionalEquilibradora
+/
+/-
Como se hanformado estasdiferencias?
