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Clases 8,9, 10 y 11- Flujo génico y estructura genética

Flujo génico y su efecto sobre la estructura génica. Formas para medir el flujo génico entre poblaciones
by

Eric Fuchs

on 29 April 2014

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Transcript of Clases 8,9, 10 y 11- Flujo génico y estructura genética

Flujo
Génico

Estructura
Genética

y
Flujo génico
Estructura génica es inversamente propocional
Al flujo génico entre poblaciones.
Estadísticas F
Distancia Génica
Análogos Fst
Estructura Génica
Especies viven en
múltiples poblaciones
con diferentes nivels
de interconección
Separación puede ser
Geográfica
Ecológica
Comportamiento
Históricas
Migración y Flujo Génico
Migración: Individuo
Flujo génico: Progenie

Establecimiento de progenie
¿Cómo Medirla?
Flujo aumenta Ne
Más importante
para genética de
poblaciones
Afecta similitud
entre poblaciones
Afecta Diversidad
Genética
Afectada por Sexo
Diferencias en frecuencias alélicas entre poblaciones
300 000 SNP's
Se debe a restricciones de reproducción

No todas las especies son panmíticas
Efecto Wahlund
Déficit de heterocigotas
cuando se unen poblaciones
Depende de varianza en
frecuencias alélicas entre
poblaciones
Efecto similar a
endogamia
Distancia de Nei
Basada en identidad
Si D=0 las poblaciones son idénticas
Se puede usar para construir árboles de distancia: NJ
Propuestas por S. Wright
Usa endogamia para medir
diferenciación genética
Estructura Jerárquica
Población (T)
Sub-Poblaciones (S)
Individuos
(I)
F
F
IS
F
ST
F
IT
Endogamia dentro de individuos relativo a sub-población
Probabilidad que 2 alelos dentro de un individuo sean ibd
Índice de fijación. Mide diferencia entre poblaciones.
Probabilidad que 2 alelos dentro de una sub-población sean ibd
Coeficiente de endogamia dentro de sub-población relativo a la población total.
Coeficiente de endogamia de un individuo relativo a población total.
Probabilidad que 2 alelos dentro de cualquier individuos sean ibd
F
ST
Diferenciación entre poblaciones
0.01 - 0.05 Bajo
0.05 - 0.25 Moderado
0.25 - 1 Pronunciado
G
ST
Estimador Uni-locus
Ejemplo
Cálculo de Fst
Fst = 0.063
Estimador Multi-alélica
Muestreo completo
de poblaciones
Afectado tasa de mutación, subestima.
Afectado por Diversidad dentro de población
Coeficiente de correlación
R
ST
Promedio ponderado de
Gst para todos los loci
Utilizado para Microsatélites
Basado en SSM
S: variación en longitud alelo
S barra: varianza total
Sw: varianza dentro de poblaciones
Creada por Weir y Cocherham
Toma en consideración esfuerzo
de muestreo
Poblaciones se consideran
factor aleatorio
Modelo Jerárquico
Significancia
Poblaciones
Fijadas alelos distintos
Varía entre
0 y 1
Poblaciones
Idénticas
Varianza "entre poblaciones"
Mediciones
Indirectas
Directas
Marcaje
Paternidad
Tintes
Marcas
NO se cuantifican los migrantes
Se observa cómo afectan diversidad o estructura
Estructura
Modelo n-islas
En equilibrio
migración-deriva
Permite estimación
de migrantes
Sólo si Nm es bajo
Sólo si Fst moderado
0.05 < Fst < 0.10
Varianza aumenta en extremos
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
IBD
Aislamiento por distancia
Distribución de Alelos
Entre más flujo génico, mayor será la diversidad alélica en todas las poblaciones
i: ocupación alelo. # pops donde está alelo
: promedio condicional. Frec promedio en poblaciones donde presente
Alelos Privados p(1)
Diversidad
Supuestos
Se asume equilibrio deriva-mutación
Variación entre alelos y loci
Variación entre marcadores
Variación en áreas muestreadas
Áreas enteras de distribución
Reconocer eventos de vicariancia
Confunde eventos históricos y contemporáneos
Violaciones de los supuestos.
Cuantificar número migrantes
Gametos
Exclusión
Asignación
Determinar genotipo de las madres, la progenie y todos los posibles padres
Determinar contribución paterna
Excluir padres no posibles (alelos en el hijo no pueden haber sido originados por el padre)
Resultado en la población
Sólo un padre
no se excluye
Asigna
Varios padres
no se excluyen
+ Loci
Fraccional
Todos los padres
se excluyen
FLUJO
GÉNICO
¿De qué depende?
Probabilidad de Exclusión
Marcadores
Multilocus
Alelos o Loci
10 loci, 2 alelos: Pr = 0.875
1 locus, 10 alelos: Pr = 0.898
Depende
Pruebas de Verosimilitud
Multilocus
Multilocus
Multilocus
Estructura
Génica
Depende de N
Propuesta por Hedrick 2005
Medida estandarizada de Gst
G'
ST
Propuesta por Jost 2008
Medida de diferenciación alélica
Basada en Diversidad Beta

Buena medida de distancia pero
mala para medir migración
D
Si tasa mutación baja G'st puede ser mayor a lo esperado por estructura
Susceptible a mutación y migración
SI mutación es alta, insensible a DERIVA
Si valores alto de ambos D~1
Si migración y mutación baja D de Jost explica efectos de migración y mutación entre demes

No se interpreta biológicamente
Si mutación y migración alta
G'st ~ 1
Supuestos
Poblaciones infinitas
Nm constante
No mutación
Equilibrio migración-deriva
Equilibrio demográfico
Stepping-Stone
Probabilidad de Exclusión
No dice porcentaje hijos a los cuales se les asignará un padre.

Indica la proporción de padres que serán excluidos

Si hay una Pe de 98%
la mayoría de la progenie tendrá en promedio dos posibles padres.
Se comparan dos hipótesis alternativas H1 y H2 según los datos
Paternidad es una
hipótesis
N: población, a: # alelos, n: # sub-poblaciones
k
: número sub-poblaciones
Comparación
Heller & Siegismund, 2008
Whitlock, 2011
AMOVA
Estructura Jerárquica
Análisis de Varianza
Partición entre y dentro de regiones
phi-st: correlación dentro de población
phi-ct: correlación dentro de grupo
phi-sc: correlación dentro de población dentro de regiones
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