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Aspectos Ecológicos e Evolutivos Relacionados à Genética de Populações

Aspectos Ecológicos e Evolutivos Relacionados à Genética de Populações. Populações: Definição.

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Aspectos Ecológicos e Evolutivos Relacionados à Genética de Populações

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Presentation Transcript

  1. Aspectos Ecológicos e Evolutivos Relacionados à Genética de Populações

  2. Populações: Definição • É um grupo de indivíduos, numa área geográfica suficientemente restrita, onde os indivíduos têm possibilidade de cruzar com qualquer outro membro do grupo. É também chamada de população local, população Mendeliana, deme ou subpopulação.

  3. Desvios do sistema de acazalamento • Auto-fecundação • Padrões de acasalamento • Distribuição espacial de indivíduos

  4. Estrutura genética das populações

  5. A estrutura populacional pode ser avaliada através de: Ferramentas estatísticas • Estatística F (FIS ;FST e FIT) • AMOVA (Análise de Variância Molecular) • Padrões geográficos de isolamento • Dados de sequência nucleotídica

  6. As estatísticas “F”: É o conjunto de ferramentas estatísticas para avaliar a estrutura genética em um conjunto de populações • São coeficientes de endocruzamento para diferentes subdivisões de populações. Estimam a deficiência de heterozigotos de maneira hierárquica, separando os componentes Dentro e Entre nas populações. • FIS = (HS - HI) / HS: estima a deficiência de heterozigotos DENTRO das populações devido a endocruzmento • FST = (HT - HS) / HT : estima a deficiência de heterozigotos ENTRE as populações (uma medida do Efeito Wahlund) • FIT = (HT - HI) / HT : estima a deficiência GLOBAL de heterozigotos

  7. Partição de heterozigosidade • É a variação da heterozigosidade populacional devido ao endocruzamento ou incremento em homozigosidade devido a outros fatores • HI - heterozigosidade em uma subpopulação • HS – heterozigosidade esperada se existisse acasalamento ao acaso na subpopulação • HT – zigosidade esperada se existisse acasalamento ao acaso na população total

  8. Como se identificam alelos e os indivíduos homizotos e os herezigotos • Eletroforese de hemoglobinas em acetato de celulose, pH 8.6, mostrando da esquerda para a direita os genótipos Hb AS (heterozigoto de Hb S); Hb AA (padrão normal); Hb SS (homozigose de Hb S) e Hb SC (dupla heterozigose de Hb S e Hb C). Fonte: http://www.hemoglobinopatias.com.br/d-falciforme/intro.htm

  9. O efeito de Wahlund Nota: Neste exemplo, os subgrupos são de tamanhos iguais

  10. Divergência genética entre subpopulações: FST (= GST) • Pouca diferenciação • FST = 0 a 0,05 • Moderada diferenciação • FST = 0,05 a 0,15 • Muita diferenciação • FST = 0,15 a 0,25 • Grande diferenciação • FST > 0,25

  11. Mas podem ter diferentes subestruturas populacionais como regiões, efeito do fundador, sistema reprodutivo, distribuição espacial dos indivíduos e etc ...

  12. Deriva genética: Populações pequenas leva a flutuação aleatória das frequências gênicas • Aleatoriedade surge de três fontes: • 1-mortes aleatórias • 2-aleatoriedade no tamanho da prole • 3-aleatoriedade da segregação de alelos durante formação de gametas • As pequenas mudanças nas frequências gênicas são cumulativas • A direção da mudança é aleatória

  13. Deriva genética: Consequências • Erro amostral • Mudança aleatória das frequências gênicas • Efeito maior em populações pequenas • Perda e fixação de alelos diferentes em cada população • Diferenciação genética

  14. Perda de Heterozigosidade nas sub-populações devido a deriva genética

  15. Coeficiente de endocruzamento • Em populações bisexuais cada indivíduo têm 2 pais, 4 avós, 8 bisavós, 16 tataravós, e assim sucessivamente, ou mais geralmente 2t ancestrais na geração t. • Ou seja, não muitas gerações atrás, o número de indivíduos requeridos para fornecer ancestrais separados para todos os indivíduos torna-se mais do que o tamanho N que qualquer população real possa conter. • Quanto menor o tamanho da população nas gerações anteriores, menos remotos serão os ancestrais comuns, ou maior o seu número. Desta forma, pares acasalando ao acaso em uma população pequena são mais aparentados que pares acasalando ao acaso em populações grandes.

  16. Mutação • O equilíbrio mutacional • Estabilidade do equilíbrio mutacional • Efeito da mutação na frequência alélica

  17. Flutuação aleatória das frequências gênicas

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