Teoría neutral Reloj molecular

Teoría neutralReloj molecular

• Los dos factores mas importantes que afectan laimportancia relativa de la selección y la deriva son:• Los coeficientes de los genotipos• El tamaño de la población efectiva• Si los coeficientes de seleccion son grandes, laselección natural tiende a dominar en la población• Si el tamaño de población efectiva es pequeña, laderiva génica tenderá a dominar la población

• Kimura (1968, 1983) + King & Jukes (1969)• Los primeros geles de electroforesis trabajando conDrosophila entre otros organismos evaluando suvariación genética• Si se escogen dos genes de forma aleatoria, diferirán enun locus promedio y existe un porcentaje promedio de losloci polimórficos.• Web of science web of knowledge• Hubby y Lewontin junto con Harris (1966)descubrieron que en poblaciones naturales de un10 a un 20% de los loci a nivel de proteína sonpolimórficos.

• Los números son muy altossi las proteínas hubieranevolucionado por selección• …por que debe de haber unlimite en el contenido de lacarga genica que unapoblación puede mantener• Con esto, argumentaba quela carga génica es unamedida de como laadecuación de un organismopromedio es diferente a laadecuación que puedepresentar el individuo mejoradecuado

• Diferentes factorespueden alterar la cargagénica (genetic load)• Carga génica resultantede una mutación se ledefinió como cargamutacional,• Carga favorable en losheterocigotos y no enlos homocigotos = cargasegregacional• www.ncbi.nlm.nih.gov

• Cualquier factor que altere ovarie la adecuación, puedegenerar una carga génica• Primer conflicto:• Haldane : “costo de laselección natural” (cargasubstitucional)• Hay una clase de costo parala selección natural quehace que no se presentenaltas cargas genicas …• Si la selección es muy fuerte,la población podria hastaextinguirse

• Kimura penso deforma diferente• Pensó que la tasa rereemplazamientoalélico era muyrápido y no podíadeberse todo aselección

• La selección juega un rol menor en ladeterminación de los variaciones moleculares.• Aunque hay genotipos moleculares diferentes,estos presentan un fitness relativamente similar• La mayor parte de las variantes molecularesque se vuelven polimórficas sonprincipalmente afectadas por deriva génica• Llevando a la fijación de estas variantes• s = diferencia selectiva entre 2 alelos de un locus• Cuando s < 1/2N son neutrales entre ellos

• No hay una ventaja selectiva en ninguno• No se mete con la relacion de:SustitucionesAlélicasResponsable derasgos con adaptación neutraSustitucionesAlélicasLo que relaciona esto…No tienen ventajasselectivasSe lleva a caboUna substitución deDiferentespolimorfismosEvolución no Darwiniana

• No todas las mutaciones lle gan al grado de serun polimorfismo• Efectos deletereos• Deriva génica• Modelo:• Un mutante perdido en un modelo poblacionalinfinito podría homologarse a este modelo ya que…• Es difícil que un nutante se integre en una poblaciónfinita (probable), incluso si da una ventaja selectiva

• El tiempo de fijación es maslargo mientras que los depérdida• Los alelos serán vistos comopolimórficos, mas estepolimorfismo puede pasar y noreconocerse• Si hay la tasa de mutación esalta, hay mayor número dealelos• Pero si hay aumento en laderiva, se disminuye el númerode alelos• “modelo de allelos infinitos”

•Equilibrio de la heterocigocidadCambiandocontinuamente•Frecuencias alélicas•Identidad de los alelosConstante•Distribución de los alelos

• ¿Para que mas se usa?• Microsatélites• Analizar el númerode repeticionespresentes en unaregión• Intrones en regionesligadas a X o acromosoma Y

“Producción demutantes” es lentaTamañosPoblacionalesgrandesDeriva génica será lenta•Se requerirá de untiempo largo para queel equilibrio deheterócigos se alcanceHeterocigocidadMenor >>>poblaciones pequeñasHeterocigocidadMayor >>>poblaciones grandes

• Tasa de mutación alélica• Para aplicarla en otrasfunciones aparte de las antesmencionadas• u(2N) = forma de evaluartodos los mutantes de unanueva generación• Si recordamos que 1/2N =fijación• k = equilibrio en las tasas desubstituciones alélicas=2Nu(1/2N) = u• Las tasas son independientesde los tamaños poblacionales• k = u

• Sustituciones son funciónde la tasa de mutación eindependientes deltamaño efectivo depoblación• Población chiquita =>menor número demutantes pero sufrecuencia aumenta• Mayor probabilidad defijación en la mismamagnitud que losmutantes son reducidos• …en otras palabras, eltiempo entre lassubstituciones es solo unafunción de la tasa demutación…

• Si las mutaciones se acumulan a una tasaconstante, esta (King & Jukes, 1969)• Depende de un reempplazamiento regular• Sustitución entre dos linajes relacionados depende de laidea de que ambos tiene un ancestro común• N = # de aminoácidos• daa = proporsión de los diferentes sitios deaminoácidos entre dos secuencias.•• Cuando se detecta un cambio entre dos secuencias , hacereferencia a que al menos ha habido un cambio en elcurso de la evolución

• Ahora, cabe la posibilidad deque haya un proceso en elque primero se substituyapor uno diferente, paradespués ser sustituido por eloriginal…• La forma de pensarlo es masfácil en DNA A => T => A• Jukes & Cantor desarrollaronun modelo de sustitucióndonde se evalúan estoscasos…