Mòdul 8: genètica de poblacions (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Lleida (UdL)
Grado Medicina - 1º curso
Asignatura Genética
Año del apunte 2014
Páginas 5
Fecha de subida 16/01/2015
Descargas 5
Subido por

Vista previa del texto

MODUL 8: GENÈTICA DE POBLACIONS CONCEPTE DE POBLACIÓ MENDELIANA Una població és un conjunt d'individus d'una mateixa espècie amb reproducció real o potencial entre ells. Una població mendeliana és aquella que no existeix, té unes característiques simplificades per facilitar l'estudi.
    És una població gran: per a que al agafar un individu siga representatiu de la població, per a que els efectes de l'atzar siguen més petits.
Els individus presenten aparellament aleatori: el aparellament es forma de manera aleatòria, vol dir que la freqüència en que una parella es forma és igual a la freqüència de cada individu.
o F (AB) = f(A) x f(B) Els efectes de la selecció i de la mutació es contraresten: açò vol dir que aquesta població no canvia mai.
Els efectes de migració no es produeixen Si açò es produeix hi ha una llei de Hardy-Weinherg: en una població mendeliana les freqüències al·lèliques es mantenen inalterables generació darrera generació.
FREQÜÈNCIES    Fenotípiques: nombre d'individus que manifesten determinat caràcter respecte al total d'individus de la població (N) Genotípiques: nombre d'individus que presenten un determinat grup respecte al total d'individus d'una població (N).
Al·lèliques (gèniques): nombre de còpies d'un determinat al·lel d'un gen respecte al total d'al·lels d'aquell gen en la població (2n).
LLEI DE HARDY-WEINBERG Després d'una generació d'aparellament aleatori les freqüències gèniques es mantenen en valors constants si no s'alteren les condicions d'aparellament de la població.
Per fer una demostració de la llei crearem una població amb les propietats de la població mendeliana i vorem que passa amb les freqüències genotípiques i al·lèliques en el transcurs de generacions. Si la llei es compleix es mantindran.
Si treballem en un sistema genètic de codominància serem capaços de identificar el genoma de cada individu, com per exemple el grup sanguini MN. És una proteïna de membrana dels limfòcits que té dos al·lels: un que té 3 aa canviats respecte l'altre al·lel. Hi ha un anticòs per a cada proteïna que respon específicament. Si aquests anticossos els apliquem a mostres de sang i surt per exemple reacció positiva sols per Ni negativa per M, voldrà dir que es homozigot per l'al·lel N (NN). Si dona positiu per als dos vol dir que té les dos proteïnes (MN). Per tant agafant sang de cada individu podrem determinar en cada un el genoma per al grup sanguini MN.
Com que la població no ha de rebre immigració la establim en una illa aïllada, i amb molts individus (3500). Agafem:    1000 persones del grup "M" (500 homes i 500 dones) 2000 persones del grup "MN" (1000 homes i 1000 dones) 500 persones del grup "N" (250 homes i 250 dones) L'aparellament és aleatòria, és a dir, que la probabilitat d'aquell aparellament sols depen del genotip d'aquella població.
Es calculen les freqüències genotípiques segons les 3 possibilitats de grup sanguini.
Per calcular les freqüències al·lèliques: F(M) = f(MM) + 1/2 f (MN) = 0,29 + 0,28=0,57 F(N) = f(NN) + 1/2 f(MN) = 0,14 + 0,28=0,42 En la següent generació: MM MN NN Freq.
0,29 0,57 0,14 MM 0,29 0,0841 0,1653 0,041 MN 0,57 0,1653 0,325 0,0798 NN 0,14 0,041 0,0798 0,0196 D'un aparellament MM x MN la seua freqüència és 0,327 i tenen un 50% de sortir MM i un altre 50% de MN per o que la probabilitat de cada fill serà:   0,163 MM 0,163 MN Per tant per calcular la següent generació calcularem de cada posible aparellament les probabilitats de cada fill.
Tenim que en la primera generació: F (MM) = 0,29 F (MN)= 0,57 F (NN) = 0,14 En la segona generació: F (MM)= 0,327 F (MN)= 0,490 F (NN)= 0,184 En la tercera generació torna a sortir les freqüències de la segona generació. Per tant la llei es compleix a partir de la segona generació, perquè a la primera som nosaltres que hem establert les lleis de la població, per lo que encara no s'ha cuallat. Per tant les proporcions seran les mateixes a partir de la segona generació fins que es canvien les condicions mendelianes de la població. Per tant podem arribar a una conclusió: que els al·lel ni es creen ni es destrueixen, simplement es reparteixen.
APARELLAMENT ALEATORI p= f(A) q= f(a) f (AA) = p x p = p2 f (aa) = q x q = q2 f(Aa) = (p x q) + (q x p) = 2pq Suma de les freqüències: p2+ 2pq + q2 p+q=1 DISTRIBUCIÓ DE LES FREQÜÈNCIES GENOTÍPIQUES EN L'AQUILIBRI H-W En equilibri Hardy - Weinberg són els valors esperats que estan entrecreuats per la línia groga que passa per les 3 línies.
Per determinar una població europea vorem que no hi compleix Hardy - Weindberg, i es pot estudiar històricament per la reducció d'individus en un moment donat. Per tant aquest sistema serveix per detectar la historia d'una població, malalties, etc.
L'equilibri H-W es calcula: F(MM) = f(M) x f(M) F(MN) = 2 x f(M) x f(N) per la taula de Punnet F (NN) = f(N) x f(N) Si tenim una població de:    1000 MM 29% freqüència gèniques 2000 MN 57% " " 500 NN 14% " " Freqüència d'al·lels: F (M) = 0, 57 F (N) = 0,43 Per tant la freqüència d'aquests individus de tindre uns al·lels com els següents és: F (MM) = f(M) x f(M) = 0,57 x 0,57 = 0,32 x 3500=1120 persones F(MN) = 2 x 0,57 x 0,43 x 3500=1715,7 persones F (NN) = f(N) x f(N) = 0,43 x 0,43 x 3500=647,15 persones I així calcularíem les persones que sortirien amb aquests al·lels en equilibri H-W, són valors esperats. Si la mostra no esta en equilibri H-W els valors observats seran molt diferents als esperats.
Amb una prova chi quadrat podem fer un test que ens permet avaluar si els valors esperats sota el equilibri H-W son molt diferents als observats. Si és molt diferent el chi quadrat serà molt gran per lo que la mostra no seguirà el H-W i no és aplicable per atzar.
MM MN NN OBSERVATS 1000 2000 500 ESPERATS 1120 1716 647 Per fer la prova chi quadrat: Per saber si el número de chi quadrat és menut o gran s'ha de relativitzar als números que en tenim. En tenim 3 números, per lo que els graus de llibertat en son 1: Graus de llibertat: el número mínim de paràmetres que he de conèixer per construir la meua hipòtesi. Amb aquesta definició podem dir que en equilibri H-W sols necessitem un paràmetre per saber l'altra freqüència al·lèlica. Per exemple, si ens diuen f(M) = 0,57 podrem saber la f(N): F(N) = 1 - f(M) = 1 - 0,57=0,43 Per a 1 grau de llibertat el valor a comparar (límit) és 3,54. Si el meu valor sumatori és major que la del chi quadrat voldrà dir que les diferències son molt grans i no es poden explicar per atzar. No es compleix H-W.
APLICACIONS DEL EQUILIBRI H-W: DETERMINACIÓ DE LA FREQÜÈNCIA D'HETEROZIGOTS EN TRETS RECESSIUS Des de la perspectiva epidemiològica el que ens interessa és obtenir una dimensió de l'impacte de l'enfermetat en la població, quants individus heterozigots hi ha en eixa població. Per tant la informació útil per a una malaltia autosòmica recessiva és la freqüència d'heterozigots. La informació que tenim és la incidència o prevalença de la malaltia. Per exemple: Fibrosi quística en població caucasiana: 1 de cada 2500 naixements. Si considerem que es dona equilibri H-W: P = F: freqüència de l'al·lel normal Q = f: freqüència de l'al·lel mutat Per tant un de cada 25 individus seran portadors en heterozigosis de l'enfermetat (però no afectats) per lo que la transmitiran. En homozigosis la malaltia es manifesta.
Un altre exemple: La acondroplàsia en poblacions humanes: 1 de cada 10000 naixements.
Si considerem que es dona equilibri H-W.
P : al·lel amb acondroplàsia Q : al·lel normal La p surt un numero molt petit per lo que es pot despreciar a la fórmula.
Per tant q serà un número molt proper a 1. Per tant 2pq es quedaria en 2p, perquè la q com és pràcticament 1 no afecta a la multiplicació. Per tant la freqüència seria 2p.
En els dos exemples hem fet l'assunció de que son poblacions que segueixen la llei HW, però hem de tindre en conter la la selecció natural afecta a aquestes probabilistiques.
Si apliquem açò a una població europea vorem que no es pot donar açò per la selecció, ja que els pacients amb fibrosis quística no arriben a aparellar-se.
...