genética de poblaciones


La genética de poblaciones es un subcampo de la genética que se ocupa de las diferencias genéticas dentro y entre poblaciones , y forma parte de la biología evolutiva . Los estudios de esta rama de la biología examinan fenómenos como la adaptación , la especiación y la estructura de la población . [1]

La genética de poblaciones fue un ingrediente vital en el surgimiento de la síntesis evolutiva moderna . Sus principales fundadores fueron Sewall Wright , JBS Haldane y Ronald Fisher , quienes también sentaron las bases para la disciplina relacionada de la genética cuantitativa . Tradicionalmente una disciplina altamente matemática, la genética de poblaciones moderna abarca trabajo teórico, de laboratorio y de campo. Los modelos genéticos de población se utilizan tanto para la inferencia estadística a partir de datos de secuencias de ADN como para la prueba/refutación de conceptos. [2]

Lo que distingue a la genética de poblaciones de enfoques más nuevos y fenotípicos para modelar la evolución, como la teoría de juegos evolutivos y la dinámica adaptativa , es su énfasis en fenómenos genéticos tales como dominancia , epistasis , el grado en que la recombinación genética rompe el desequilibrio de ligamiento y los fenómenos aleatorios. de mutación y deriva genética . Esto lo hace apropiado para la comparación con datos de genómica de población .

La genética de poblaciones comenzó como una reconciliación de la herencia mendeliana y los modelos bioestadísticos . La selección natural solo causará la evolución si hay suficiente variación genética en una población. Antes del descubrimiento de la genética mendeliana , una hipótesis común era la herencia combinada . Pero con la herencia combinada, la variación genética se perdería rápidamente, haciendo inverosímil la evolución por selección natural o sexual. El principio de Hardy-Weinbergproporciona la solución de cómo se mantiene la variación en una población con herencia mendeliana. Según este principio, las frecuencias de los alelos (variaciones en un gen) permanecerán constantes en ausencia de selección, mutación, migración y deriva genética. [3]

El siguiente paso clave fue el trabajo del biólogo y estadístico británico Ronald Fisher . En una serie de artículos que comenzaron en 1918 y culminaron en su libro de 1930 La teoría genética de la selección natural , Fisher demostró que la variación continua medida por los biometristas podría producirse por la acción combinada de muchos genes discretos, y que la selección natural podría cambiar el alelo. frecuencias en una población, lo que resulta en la evolución. En una serie de artículos que comenzaron en 1924, otro genetista británico, JBS Haldane , elaboró ​​las matemáticas del cambio de frecuencia alélica en un locus de un solo gen bajo una amplia gama de condiciones. Haldane también aplicó el análisis estadístico a ejemplos del mundo real de selección natural, comola evolución de la polilla moteada y el melanismo industrial , y mostró que los coeficientes de selección podrían ser mayores de lo que supuso Fisher, lo que lleva a una evolución adaptativa más rápida como estrategia de camuflaje después del aumento de la contaminación. [4] [5]

El biólogo estadounidense Sewall Wright , que tenía experiencia en experimentos de cría de animales , se centró en las combinaciones de genes que interactúan y los efectos de la consanguinidad en poblaciones pequeñas y relativamente aisladas que mostraban deriva genética. En 1932, Wright introdujo el concepto de un paisaje adaptativo y argumentó que la deriva genética y la endogamia podrían alejar a una subpoblación pequeña y aislada de un pico adaptativo, permitiendo que la selección natural la conduzca hacia diferentes picos adaptativos. [ cita requerida ]


Melanismo industrial : la forma de cuerpo negro de la polilla moteada apareció en áreas contaminadas.
El logaritmo de la aptitud en función del número de mutaciones deletéreas. La epistasis sinérgica está representada por la línea roja: cada mutación deletérea posterior tiene un efecto proporcional mayor en la aptitud del organismo. La epistasis antagónica está en azul. La línea negra muestra el caso no epistático, donde la aptitud es el producto de las contribuciones de cada uno de sus loci.
Drosophila melanogaster
El flujo de genes es la transferencia de alelos de una población a otra población a través de la inmigración de individuos. En este ejemplo, una de las aves de la población A migra a la población B, que tiene menos alelos dominantes, y mediante el apareamiento incorpora sus alelos a la otra población.
La Gran Muralla China es un obstáculo para el flujo de genes de algunas especies terrestres. [53]
Árbol de la vida actual que muestra transferencias de genes verticales y horizontales.