Alcance - Genética de Populações

O cálculo

Um indivíduo homozigoto AA se forma quando um gameta masculino portador de um alelo A fecunda um gameta feminino também portador de um alelo A. A probabilidade de esse evento acontecer é igual ao produto das frequências com que ocorrem esses tipos de gametas. Assim a probabilidade de se formar um indivíduo AA é: f(A) x f(A) = 0,8 x 0,8 = 0,64 ou 64%

Um indivíduo homozigoto aa, se origina quando dois gametas a se encontram. A probabilidade de esse evento ocorrer é igual ao produto das freqüências com que ocorreram esses gametas. A probabilidade de se formar um indivíduo aa é: f(a) x f(a) = 0,2 x 0,2 = 0,04 ou 4%

Um indivíduo heterozigoto Aa se forma quando um gameta masculino A fecunda um gameta feminino a, ou o contrário. A probabilidade desses eventos ocorrerem é:

f(A) x f(a) + f(a) x f(A) = 0,8 x 0,2 + 0,2 x 0,8 = 0,32 ou 32%

p2+2pq+q2 = 1

Se denominarmos p a freqüência do alelo dominante, e q a freqüência do alelo recessivo, podemos escrever que a freqüência de indivíduos AA é igual a p2, a freqüência de indivíduos aa é igual a q2, e a de indivíduos heterozigotos Aa é igual a 2pq. Veja por quê:

A soma das freqüências dos diferentes genótipos será igual a 1 ou 100%.

p2 + 2 pq + q2 = 1

[f(AA)] [f(Aa) + f(aA)] [f(aa)]

O princípio de Hardy-Weinberg estabelece que, para um determinado par de alelos com freqüências p e q, em uma população mendeliana em equilíbrio, a freqüência dos diferentes genótipos em cada geração estará de acordo com a expressão

p2 + 2pq + q2 = 1.

Mutação e frequência gênica

A mutação, processo pelo qual um alelo se transforma em outro, pode alterar a frequência gênica de uma população. Se a taxa de mutação de um gene A para seu alelo a for maior do que a taxa de mutação inversa (a à A), ocorrerá aumento na freqüência do alelo a e a diminuição na frequência de A.

Migração e frequências gênicas

As diferentes populações de uma mesma espécie nem sempre são isoladas. Indivíduos podem migrar, incorporando-se a uma população (imigração) ou saindo dela (emigração)

As migrações podem alterar a constituição gênica de uma população. Por exemplo, se uma população constituída apenas por pessoas de olhos azuis migrar para uma região onde a maioria das pessoas tenham olhos castanhos, haverá aumento da freqüência do alelo que condiciona olhos azuis e diminuição correspondente na freqüência do alelo que condiciona olhos castanhos.

Seleção e frequências gênicas

Dependendo de sua constituição gênica, um indivíduo pode apresentar maior ou menor chance de sobreviver e se reproduzir.

Um exemplo disso é o melanismo industrial. Mariposas portadoras de genótipo para a cor escura são mais intensamente caçadas pelos pássaros do que as mariposas claras, em áreas não-poluídas. Por isso, a frequência do gene que condiciona cor escura permanece baixa. Nas áreas poluídas ocorre o contrário: as mariposas mais intensamente caçadas pelos pássaros são as de cor clara. Com isso, aumenta a freqüência de mariposas escuras e a freqüência do alelo que condiciona esta característica.

Deriva gênica

Desastres ecológicos, como incêndios florestais, inundações, desmatamentos, etc., podem reduzir tão drasticamente o tamanho de uma população que os poucos sobreviventes não são amostras representativas da população original, do ponto de vista genético. Por acaso, e não por critérios de adaptação, certos alelos podem ter a sua freqüência subitamente aumentada, enquanto os outros alelos podem simplesmente desaparecer. Esse fenômeno é denominado deriva gênica.

Princípio fundador

Exemplo do princípio fundador no homem

Um exemplo do princípio do fundador na espécie humana foi verificado em comunidades religiosas, originárias da Alemanha, que se estabeleceram nos Estados Unidos. Devido a seus costumes, os membros da comunidade Dunker, mantiveram-se isolados da população norte-americana.

A análise da freqüência de certos genes nos membros da comunidade Dunker mostrou grandes diferenças tanto em relação à população norte-americana quanto à alemã. As diferenças de freqüência gênica na população Dunker não podem ser atribuídas a fatores seletivos ambientais, pois esses também teriam agido sobre a população norte-americana.

A explicação mais plausível é que os Dunker norte-americanos, vindos da Alemanha, não eram amostra representativa da população alemã, analisando às freqüências dos genes analisados. Nos Estados Unidos, como se mantiveram isolados, as freqüências gênicas se mantiveram diferenciadas da população norte americana.

Um caso extremo de deriva gênica é o chamado princípio do fundador: uma nova população é “fundada” por um ou poucos indivíduos, seja porque a população ancestral sofreu uma diminuição drástica, seja porque um pequeno número de indivíduos de uma população migrou para outra região, onde deu origem a uma nova população.

Nessas condições, os indivíduos que iniciaram a nova população, por serem poucos, geralmente não constituem uma amostra representativa da população original. Há casos em que uma única fêmea grávida funda uma nova população. Essa fêmea obviamente não possuirá uma amostra significativa dos diferentes tipos de alelos presentes na população original.

A deriva gênica parece ter sido um fenômeno comum na colonização de ilhas distantes dos continentes, às quais conseguem chegar poucos indivíduos provenientes das populações continentais. Nas ilhas, os “fundadores” iniciam populações cujas frequências gênicas são geralmente bem diferentes das populações continentais originais.