Deriva genética

En genética de poblaciones, la deriva genética es el componente de la evolución de una especie debido a factores aleatorios, y que luego puede ser estudiado por métodos estadísticos. Este efecto puede hacer que un alelo y el fenotipo representado por él sean más comunes o más raros en las generaciones posteriores. En última instancia, la deriva puede eliminar el alelo de la reserva genética, o eliminar todas las demás variantes. Dado que la selección natural es la tendencia de los alelos con efectos positivos a volverse más comunes en el tiempo (y los con efectos negativos cada vez menos comunes), la deriva genética es la tendencia básica de cada alelo a variar aleatoriamente en frecuencia a lo largo del tiempo para un cambio en el estadístico, por lo que a lo largo de este proceso no se incluyen todas las distribuciones, pero no. La probabilidad afecta a la comunidad o rareza de un alelo, porque ningún carácter garantiza la supervivencia ni un número determinado de Hijos. Esto se debe a que la supervivencia puede depender de factores no estrictamente genéticos (como la posibilidad de " estar en el lugar equivocado en el momento equivocado ") . En otras palabras, incluso cuando los individuos enfrentan las mismas situaciones, tendrán diferentes resultados para superarlas. Por lo tanto, puede suceder que una rara sucesión de factores probabilísticos - más que la mera selección natural - pueda conducir a un carácter predominante, causando la evolución de una población o especie. Un aspecto importante de la deriva genética es que se cree que su velocidad depende en gran medida del tamaño de la población. Esto es una consecuencia de la Ley de los grandes números. Cuando varios individuos portan un alelo particular, y todos se enfrentan a situaciones iguales, el número de hijos que generan colectivamente rara vez diferirá del valor esperado, que es, en promedio, el número de individuos para la vida del individuo. Pero con un pequeño número de individuos, una ruptura fortuita para uno o dos causa una desviación desproporcionadamente mayor del resultado esperado. Por lo tanto, las poblaciones pequeñas se derivan más rápidamente que las más grandes. Esta es la base para el efecto del fundador, un mecanismo propuesto con respecto a la especiación. Por definición, la deriva genética no tiene direcciones preferidas. Se puede estimar que un alelo neutro (sin efecto positivo ni negativo) aumenta o disminuye en cada generación dada con la misma probabilidad. Dado un tiempo suficientemente largo, sin embargo, las matemáticas de la deriva genética estiman que el alelo desaparecerá o estará presente en el 100% de la población, después de lo cual no hay variación aleatoria en el gen asociado. Por lo tanto, la deriva genética tiende a eliminar las variantes de un gen de una población con el tiempo, hasta el punto de que todos los miembros de una especie eventualmente deberían ser homocigotos para ese gen. En este sentido, la deriva genética es un proceso opuesto a la mutación genética, que por el contrario introduce nuevas variantes en la población según sus propios procesos aleatorios.

Desde la perspectiva de la genética de poblaciones, la deriva es un "efecto ejemplar" . Para hacer la idea: en promedio, las monedas dan cabeza o cruz con la misma probabilidad. Pero pocos lanzamientos consecutivos con poca probabilidad darán un número igual de cabezas y cruces. Los números probablemente no serán los mismos incluso para un número muy alto de lanzamientos consecutivos, pero la discrepancia en el número será muy pequeña (en términos porcentuales). Por ejemplo, diez lanzamientos dan al menos un 70% de cabeza aproximadamente una vez cada seis intentos, pero la probabilidad de cien lanzamientos consecutivos dando al menos un 70% de cabeza es solo uno de cada 25. Acerca 000. De manera similar, en la reproducción de una población, si un alelo tiene una frecuencia p, la teoría de la probabilidad dicta que (si no hay selección natural) en la próxima generación, una fracción p de la población heredará ese alelo en particular. Sin embargo, como en el caso de los lanzamientos de monedas antes mencionados, las frecuencias alélicas en la población real no son variaciones en la probabilidad; más bien, son un modelo aleatorio, y por lo tanto están sujetas a las mismas oscilaciones estadísticas. Cuando los alelos de un gen no difieren considerablemente, en promedio, el número de portadores en una generación es proporcional al número de portadores en la generación anterior. Pero el promedio nunca se corresponde, ya que cada generación genera la sucesión solo una vez. Por lo tanto, la frecuencia de un alelo entre los niños a menudo difiere de su frecuencia en la generación de Padres. En la generación de niños, el alelo puede tener por lo tanto una frecuencia ligeramente diferente p '' que P. en esta situación, se dice que las frecuencias alélicas se han desplazado. Tenga en cuenta que la frecuencia p " del alelo en la próxima generación se determinará en base a la frecuencia p'' e independientemente de p, lo que significa que la deriva es un proceso libre de memoria y puede ser visto como un proceso de Markov. Como en el ejemplo del lanzamiento de moneda, el tamaño de la población reproductora (el tamaño real de la población) gobierna la fuerza del efecto de deriva. Cuando el tamaño real de la población es pequeño, la deriva genética será más fuerte. Los alelos a la deriva generalmente tienen un período de vida finito. Cuando la frecuencia del alelo a deriva hacia arriba o hacia abajo en el curso de generaciones sucesivas, llega finalmente a un punto fijo, que puede ser el logro de una frecuencia cero, con la consiguiente desaparición de la población, y la tasa de logro del 100%, y en este caso se convierte en el único alelo en la población para ese gen en particular. Después de esta segunda hipótesis, la frecuencia del alelo puede variar solo con la introducción de un nuevo alelo gracias a una nueva mutación. El tiempo de vida de un alelo se rige por el tamaño real de la población. En una población muy pequeña, solo unas pocas generaciones podrían ser suficientes para llevar la deriva genética a un punto fijo. En una población más grande, tomaría más generaciones. En promedio, un alelo alcanzará un punto fijo en 4N y generaciones, donde N y es el tamaño real de la población. Según el principio de Hardy-Weinberg, que establece que las frecuencias alélicas en una reserva genética no cambiarán con el tiempo, una población debe ser lo suficientemente grande como para evitar que la deriva genética cambie la frecuencia alélica con el tiempo. Esto se debe a que la ley es inestable en una población pequeña. Hay principalmente tres tipos de deriva genética relacionados con la modificación de frecuencias alélicas .

La deriva genética y la selección natural rara vez ocurren aisladamente entre sí: ambas fuerzas siempre están en juego en la población. Sin embargo, el grado en que los alelos sufren el efecto de la deriva y la selección varía dependiendo de las circunstancias. En una población grande, donde la deriva genética ocurre muy lentamente, incluso una selección débil de un alelo elevará o reducirá su frecuencia (dependiendo de si el alelo es positivo o negativo). Sin embargo, si la población es muy pequeña, la deriva tendrá dominio. En este caso, los efectos de selección débiles pueden no verse en absoluto, ya que los pequeños cambios en la frecuencia que producirían se verían eclipsados por la fuerte deriva.

La deriva puede tener efectos intensos y a menudo extraños en la historia de la evolución de una población. Estos efectos pueden ser perjudiciales para la supervivencia de la población. En el llamado "cuello de botella" de una población, cuando la población se reduce repentinamente en tamaño se reduce, se cree que esto también ha sucedido en la historia de la evolución humana), la deriva genética puede ocurrir en cambios repentinos y dramáticos en la frecuencia de los alelos que ocurren independientemente de la selección. En estos casos, muchas adaptaciones positivas podrían eliminarse incluso si la población vuelve a crecer mucho más tarde. De manera similar, las poblaciones migratorias pueden observar el efecto fundador, que ocurre cuando pocos individuos con un alelo raro en la generación original pueden producir una población que tiene frecuencias alélicas que parecen estar en contradicción con la selección natural. Los efectos fundadores a menudo se consideran responsables de las altas frecuencias de enfermedades genéticas.

Genéticas

Genética de la población

Síndrome de deficiencia de adhesión leucocitaria

El síndrome de deficiencia de adhesión de leucocitos (da) es un grupo de enfermedades autosómicas recesivas causadas por defectos en las moléculas de adhesión d...

Piebaldismo

El piebaldismo es un raro trastorno de pigmentación autosómica dominante que se manifiesta con áreas de piel y cabello despigmentados que tienden a localizarse ...

Inmunodeficiencia

Esta página se basa en el artículo de Wikipedia: Fuente, Autores, Licencia Creative Commons Reconocimiento-CompartirIgual.
This page is based on the Wikipedia article: Source, Authors, Creative Commons Attribution-ShareAlike License.
contactos
Política de privacidad , Descargos de responsabilidad