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Deriva G énica Deriva, Ne, Efecto Fundador y Cuellos de Botella, Deriva+Selección PowerPoint Presentation
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Deriva G énica Deriva, Ne, Efecto Fundador y Cuellos de Botella, Deriva+Selección

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Presentation Transcript

  1. Deriva Génica Deriva, Ne, Efecto Fundador y Cuellos de Botella, Deriva+Selección

  2. La deriva génica (random genetic drift) y el tamaño efectivo (Ne) de las poblaciones. • ¿Qué es la deriva génica? • El tamaño efectivo de las poblaciones, definiciones. • Efecto de fundador y cuellos de botella. • Deriva y Selección.

  3. Deriva Génica: Azar en la evolución

  4. Deriva Considerar una población en HW de la cual se toman individuos al azar para iniciar una colonia… Si hacemos esto n veces, la distribución de frecuencias alélicas de todas las colonias juntas estará representada por una distribución binomial de probabilidades.

  5. La representación gráfica de cómo varían las frecuencias alélicas en un modelo de deriva génica (Wright-Fisher)

  6. Cada línea representa una colonia de tamaño 2N

  7. Deriva Génica: Azar en la evolución Cambios en las frecuencias alélicas fuerza dominante en poblaciones pequeñas y en el cambio molecular. Central en el estudio de la conservación! Su análisis es complicado y abstracto... Parámetro!: Tamaño efectivo de la población: Ne

  8. Deriva Génica: Dominante en poblaciones pequeñas (- de 100 individuos... pero...) depende del tamaño efectivo de la población, Ne Se pierde variación genética H Divergen las poblaciones (aumenta la Fst). En total (“n –replicas”) se mantiene la f. alélica q

  9. Ejemplo efectos Deriva Génica: Tristan da Cunha: Isla en medio del Atlántico, a 2900 km de Sudáfrica: población pequeña, Deriva + Endogamia... 161 personas

  10. Ejemplo efectos Deriva Génica: Sólo genes de 7 fundadoras (mujeres), varias parientas entre ellas a) linaje materno, X, 5 linajes, mitocondria hm=0.768 b) 7 apellidos (linaje paternos, Y), 9 linajes, hy = 0.847

  11. mitocondria, linajes maternos: 5 y sólo 3 comunes, 1 raro...

  12. 9 linajes paternos, varios “colados” un haplotipo Y, el cinco mucho más común...

  13. Efectos de la Deriva Génica Errores de muestreo... similar en todos los loci Unos dejan más hijos que otros por azar... mayor en poblaciones pequeñas

  14. Efectos de la Deriva Génica N= 20 promedio

  15. Efectos de la Deriva Génica N=9, fijación desde la generación 4 N= 50, no se ha fijado ninguna en 20 generaciones

  16. Entre más pequeño el N, más violentos (rápido y abruptos) son los cambios (si N infinito no hay cambio, H.-W.!) 2) Se va perdiendo variación (H) en el tiempo 3) Se pierde toda la variación (se fija un alelo) en dos poblaciones, un q=1 en t= 20, en otra q= 0 en t= 28 4) Van divergiendo las poblaciones en el tiempo, o sea aumenta la varianza en la f. alélicas entre las poblaciones! 5) La q se mantiene constante en promedio!

  17. 4) Van divergiendo las poblaciones en el tiempo, o sea aumenta la varianza en la f. alélicas entre las poblaciones!

  18. N= 20 5) La q se mantiene constante en promedio!

  19. Probabilidad de fijación: igual que su f. alélica inicial! (u = 0.5)

  20. pr. de fijación igual a la frec. alélica inicial: más fácil de fijarte si ya es común el alelo

  21. Experimento de Buri 1956 2 alelos neutros, bw75 y bw, locus brown, color de ojos en D. melanogaster N = 16 por réplica. 107 replicas, p=q=0.5 iniciales 19 generaciones. No se muestran las poblaciones que se fijan al t= 19, 30 en bw y 28 en bw75.

  22. Experimento de Buri 1956 tiempo

  23. Experimento de Buri 1956 La media de q se mantiene La varianza aumenta según lo esperado (para una Ne de 9!)

  24. Variación Genética: ¿como se pierde la H por Deriva? La prob. de que un mismo alelo se tome dos veces es: 1/2N (o sea su freq.) La prob. De que dos alelos sean diferentes es 1-1/2N Aún siendo diferentes, pueden ser idénticos por descendencia (inbreeding coefficient) = ft

  25. la autocigosis anterior... incremento debido a que la pobl. es finita

  26. rearreglando y sumando 1 en los dos lados como ya vimos sustituyendo:

  27. Si Ne es infinito, Ht+1= Ht, no hay cambios, estamos en H.-W. Si Ne es 1 (lo menos posible) la Ht+1 es la mitad de la Ht Este es el máximo cambio posible por Deriva Génica

  28. Generalizando para t generaciones: que es aproxima- damente:

  29. ¿en cuanto tiempo se pierde un alelo? x= Ht / Ho : que tanto queda de la variación genética inicial

  30. ¿en cuanto tiempo se pierde un alelo? Para que se pierda la mitad de la var. genética, se necesita un tiempo del orden de magnitud del Ne (sólo es rápido si son apenas decenas de individuos)

  31. Incremento en la Varianza q:

  32. la divergencia entre poblaciones, la Varianza en q, depende de la var. gen. inicial, de N y de t: mayor: entre más var. génica, más t y menor N

  33. Incremento en la Varianza q: entre mayor sea el Ne, menor es la varianza entre las poblaciones

  34. Simulación de Deriva con 20 individuos, matriz 41 x 41

  35. 0.08 fija 0.08 fija casi “plana”

  36. N=16 Ne= ca. 9 n= 20

  37. ¿En cuanto tiempo se fija un alelo por Deriva Génica? Obviamente, debe de depender de la Ne y la frec. alélica inicial