GENETICA DE POBLACIONES

GENÉTICA DE POBLACIONES
La genética de poblaciones es la rama de la genética cuya problematica es describir la variación y distribución biológica, con el objeto de dar explicación a 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. Estas poblaciones, están sujetas a cambios evolutivos en los que subyacen cambios genéticos, los que a su vez están influenciados 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.
Cabe destacar, que la pérdida de variabilidad genética en las poblaciones trae consigo dos graves problemas:
Coarta la posibilidad de que el hombre pueda realizar mejoramiento genético en especie de interés comercial y/o recreativo, y
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 las 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).

PRINCIPIO DE HARDY-WEINBERG
En genética de poblaciones, el principio de Hardy-Weinberg (PHW) (también equilibrio de Hardy-Weinberg o ley 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, no engendra cambio evolutivo. Recibe su nombre del matemático inglés G. H. Hardy y del físico aleman Wilhelm Weinberg que establecieron el teorema independientemente en 1908.[1]
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 equilibro 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.

HETEROSIS
Heterosis es un término utilizado en genética y en crianza y mejoramiento selectivo. También es conocido como vigor híbrido, describe la mayor fortaleza de diferentes características en los mestizos; la posibilidad de obtener "mejores" individuos por la combinación de virtudes de sus padres.

La heterosis es lo opuesto al proceso de endogamia, donde se exalta la homocigosis. Aunque se cree que la heterosis es la acción de muchos genes de pequeño efecto, la depresión homocigótica es por acción de pocos genes de gran efecto.
El término ofrece controversia, particularmente en el mejoramiento selectivo del animal doméstico, porque se prejuzga de que todos los mestizajes de plantas o animales son mejores que sus padres; y no es necesariamente verdad. Cuando un híbrido es superior a sus progenitores se habla de "vigor híbrido".
Puede pasar que el mestizo herede tales diferencias taras de sus padres que lo hagan directamente inviable para nacer. Esta es una posibilidad extrema de la "carga alélica", un ejemplo es el cruce de especímenes de pez silvestre y de acuario, que han sufrido adaptaciones incompatibles.
La heterosis puede clasificarse en heterosis de ambos padres, donde el híbrido muestra dimensiones incrementadas del promedio paterno, y heterosis del mejor padre, el incremento dimensional es mayor al mejor de los padres. La primera heterosis es más común en la naturaleza, y más sencillo de explicar (mecanismo de dominancia génica; ver abajo).
HOMOCIGOSIS
HOMOCIGOTO: Individuo que para un gen dado tiene en cada cromosoma homólogo el mismo tipo de alelo. El que posee un par idéntico de alelos en los loci correspondientes de cromosomas homólogos para un carácter dado o para todos los caracteres. En base a las definiciones anteriores quiere decir que un individuo puede ser homocigoto para el gen que controla el color azul y no serlo para el que controla el ojo. Por consiguiente para que un ejemplar fuera homocigoto en cuanto a su raza habría que analizar el mapa genético entero, para que no existiera ningún gen que tuviera el cromosoma homólogo de diferente tipo de alelo. Un ejemplo sencillo: Si nos dedicamos a cruzar zurita con mensajera azul durante seis o siete generaciones lo que hipotéticamente obtendríamos serían ejemplares homocigotos con respecto al gen del color azul pero no dejan de ser cruzados. Sin analizar posibles fallos del índice de probabilidades con lo que científicamente habría mucho que analizar para llegar a una aseveración tan rotunda. ¿Que quiero decir con esto último?, sencillamente que un ejemplar puede provenir de seis generaciones de azules y ser portador de bayo, porque el índice de probabilidades ha fallado y ha coincidido que ha ido transmitiendo el gen bayo, con lo cual el ejemplar no sería homocigoto.
Juan Espinosa.





CONSANGUINEIDAD
Consanguineidad o consanguinidad es la relación de sangre entre dos personas: los parientes consanguíneos son aquellos que comparten sangre por tener algún pariente común; los parientes no consanguíneos son aquellos que no presentan un vínculo de sangre, pero que son parientes por un vínculo legal (matrimonio). A esta otra relación de parentesco se le denomina afinidad.
La consanguineidad y la afinidad son términos muy utilizados en derecho. El parentesco es muy importante para todos los sistemas jurídicos, y sobre ese concepto se basa el Derecho de familia o el Derecho de sucesiones.
En muchos sistemas jurídicos la consanguineidad se equipara a la relación de adopción, de forma que no existe diferencia entre un pariente de sangre y uno adoptado. De esta forma, el hijo adoptivo tiene los mismos derechos que el hijo natural e, incluso, un nieto adoptivo tiene los mismos derechos que uno natural (casos de herencia, alimentos, etc.), a pesar de que esos parientes más lejanos en la línea sucesoria no hubiesen prestado su consentimiento en el momento de la adopción.

Relaciones de parentesco en español. Los sistemas terminológicos de parentesco pueden ser completamente diferentes de una sociedad a otra. Dentro de esa clasificación antropológica, el sistema hispanohablante corresponde al sistema esquimal de parentesco.
La consanguinidad tiene grados en función del número de generaciones interpuestas en el árbol genealógico. Así, la relación padre-hijo es de primer grado, mientras que la de abuelo-nieto es de segundo grado.
También se diferencia entre:

ENTRECRUZAMIENTO

Entrecruzamiento

Figura 1
En la etapa anterior a la meiosis cada cromosoma se replica. Durante la profase I de la Meiosis, este material se condensa pudiéndose apreciar las cromátidas hermanas idénticas. Los cromosomas homólogos replicados se aparean formando tétradas. Luego se produce un intercambio de material genético entre cromátidas no hermanas, para lo cual se produce la ruptura y unión de fragmentos de sólo dos de las cuatro cromátidas (Figura 1).

Nótese que los productos meioticos AB y ab tienen los genes ligados de la misma manera que en la forma parental. Estos productos se originan de cromátidas que no participan en el entrecruzamiento y se llaman del tipo parental o no recombinantes.
Los productos Ab y aB que son el resultado del entrecruzamiento se llaman, como se mencionó anteriormente, productos meióticos del tipo recombinante.
Los alelos de heterocigotos dobles en loci ligados se pueden encontrar en una de dos posiciones. Si los alelos del tipo silvestre están en un cromosoma y los mutantes en el otro AB/ab, la relación de ligamiento se conoce como fase de acoplamiento. Cuando el alelo de tipo silvestre de un locus y el mutante de otro locus ocupan el mismo cromosoma Ab/aB, la relación de conoce como fase de repulsión.

Entrecruzamientos múltiples

Figura 2

Cuando se presentan entrecruzamientos dobles entre marcadores genéticos, los productos, a nivel de los fenotipos, son sólo del tipo parental. Para detectar estos tipos de entrecruzamientos se debe tener un tercer marcador C , para de esta forma, poder identificar a través del fenotipo los posibles entrecruzamientos dobles o simples (Figura 2).

EFECTO DEL ENTRECRUZAMIENTO
Por efecto del entrecruzamiento meiótico, los alelos se intercambian entre cromosomas homólogos. Estas recombinaciones ocurren porque: 1) los genes están dispuestos en un orden lineal fijo a lo largo de los cromosomas, y 2) los alelos de un gen dado están en sitios específicos en cromosomas homólogos. Los mapas cromosómicos, que muestran las posiciones relativas de los loci de los genes a lo largo de los cromosomas, han sido construidos a partir de datos de recombinación obtenidos de experimentos de cruzamientos. Aunque algunos genes se distribuyen independientemente, como predice la segunda ley de Mendel, otros tienden a permanecer juntos. Cuando los genes no se distribuyen independientemente, se dice que están ligados y su grado de ligamiento depende de la distancia relativa que existe entre ellos.

LIGAMIENTO

LIGAMIENTO

Los genes que están localizados en cromosomas diferentes se distribuyen en los gametos de manera independiente uno del otro, según la Ley de la Segregación Independiente de Mendel.
Por ejemplo, si un individuo posee un genotipo AaBb y los genes para las características A y B están localizados en diferentes cromosomas, entonces se obtendrán las siguientes 4 clases de gametos y todos en igual proporción: AB, Ab, aB y ab.
Cuando dos o más genes están en el mismo cromosoma, se dice que están ligados. Los genes ligados permanecen juntos durante la formación de gametos. No se distribuyen de manera independiente, sino que tienden a permanecer juntos en las mismas combinaciones en las que se encontraban en los progenitores.
Los genes ligados se escriben con una línea diagonal que separa la información que se ubica en los cromosomas homólogos. Los que se encuentran a la izquierda de la línea diagonal (/) están en un cromosoma y los de la derecha están en su homólogo.
Por ejemplo, si un progenitor posee un genotipo AB/ab, la información contenida en sus gametos sería AB o ab, debido a que el gen A siempre se encuentra con el gen B y el gen a con el gen b, por lo que no pueden segregarse independientemente como en el caso anterior
Pero, los genes ligados no siempre permanecen juntos, debido a que las cromátidas no hermanas pueden intercambiar segmentos de longitud variable durante la profase meiotica I.
Los cromosomas homólogos se aparean uno con otro en un proceso llamado sinapsis. En él se producen puntos de unión para el intercambio genético, llamados quiasmas, resultando gametos recombinantes como producto de este entrecruzamiento (crossing-over).
En el ejemplo anterior, los gametos recombinantes tendrían los genotipos Ab y aB, y la proporción de estos gametos siempre será menor a la de los gametos no recombinantes AB y ab, que también llamado parentales. La proporción de los gametos recombinantes que se obtengan depende directamente de la distancia en la cual los genes están separados en el cromosoma (a mayor distancia mayor será el porcentaje de gametos recombinantes que se obtengan).
¿A qué se denominan genes ligados?
Cuando dos genes se ubican en el mismo par de cromosomas homólogos se denominan genes ligados.
Fases de ligamiento
El ligamiento entre dos genes puede ser en Cis o trans dependiendo de como estén combinados los alelos de cada uno de los genes. Por ejemplo si en el cromosoma heredado del padre hay un alelo dominante de un gen y otro dominante del otro gen el ligamiento es en FASE DE ACOPLAMIENTO, por ende en el cromosoma materno si el individuo es heerocigota estarán los alelos recesivos de ambos genes.
En cambio cuando sobre uno de lo cromosomas hay un alelo dominante de un gen y el otro gen está en froma recesiva, y al revés en el otro cromosoma los genes están ligados en FASE DE REPULSION o sea en trans. Esto se grafica en el siguiente equema.

¿Ligamiento Total o Parcial?
A su vez podemos clasificar al ligamiento en TOTAL o PARCIAL dependiendo de que distancia los separe.Cuánto más cerca están uno de otro menor es la probabilidad de que suceda un crossing over entre ellos y por lo tanto tienden a heredarse en la misma combinación o haplotipo que poseía el cromosoma materno o paterno de cada individuo que está formando sus gametas. A esto se lo denomina LIGAMIENTO TOTAL

LIGAMIENTO Y ENTRECRUZAMIENTO