Quais os fatores que alteram as frequências alélicas e genotípicas de uma população e como eles atuam?

Fatores que alteram o equilíbrio gênico

Os principais fatores que afetam o equilíbrio gênico são a mutação, a migração, a seleção e a deriva gênica.

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• Fatores que alteram o equilíbrio gênico
• Mutação e frequências gênicas
• Migração e frequências gênicas
• Seleção e frequências gênicas
• Quais são os fatores que alteram as frequências alélicas e genotípicas de uma população?
• Quais são os fatores capazes de alterar as frequências gênicas de uma população?
• O que são as frequências alélicas e genotípicas como elas são calculadas?
• Quais são condições para que numa população as frequências gênicas e genotípicas se mantenham constantes ao longo das gerações de acordo com Hardy e Weinberg?

Mutação e frequências gênicas

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 frequência 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 frequência do alelo que condiciona olhos azuis e diminuição correspondente na frequência 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 frequência de mariposas escuras e a frequência do alelo que condiciona esta característica.

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 frequência subitamente aumentada, enquanto os outros alelos podem simplesmente desaparecer. Esse fenômeno é denominado deriva gênica.

Quando o assunto é evolução e genética de populações, não podemos deixar de citar o princípio de Hardy-Weinberg, também conhecido por lei do equilíbrio de Hardy- Weinberg. Criado em 1908 pelo matemático Godfrey Hardy e pelo médico Wilhelm Weinberg, o princípio enfatiza que caso os fatores evolutivos, tais como seleção natural, mutação, migração e oscilação genética, não atuem sobre uma determinada população, as frequências gênicas e as proporções genotípicas permanecerão constantes. Isso quer dizer que se existem, por exemplo, os alelos B e b em uma população, eles não sofrem mudanças em suas taxas por um longo período de tempo. Essas taxas só seriam alteradas se ocorressem mecanismos evolutivos.

Para demonstrar o princípio de Hardy-Weinberg, uma população deve obedecer a algumas premissas. Primeiramente ela deve ser consideravelmente grande e apresentar o mesmo número de machos e fêmeas. Outro ponto importante é que todos os casais devem ser igualmente férteis e capazes de produzir o mesmo número de filhotes. Todos os cruzamentos devem ocorrer de forma aleatória. Por fim, não podem ocorrer mutações nessa população, ela não pode sofrer seleção natural e não pode ocorrer fluxo gênico. Percebe-se, portanto, que somente uma população teórica pode satisfazer esse princípio.

Podemos concluir que o princípio de Hardy-Weinberg pode ser usado como um indicativo de que determinada população sofreu evolução. Isso pode ser feito através da análise da frequência dos alelos. Caso a frequência mude, é sinal de que fatores evolutivos agiram ali.

Calcular a frequência de genes e genótipos de uma população em equilíbrio de Hardy-Weinberg é bastante simples. Suponhamos que existam o alelo B, que será representado por p, e um alelo b, que será representado por q, em uma população. A soma da frequência desses dois alelos deve ser igual a 100%, logo:

p+q=1

Continuando com essa população como exemplo, temos os seguintes genótipos: BB, Bb e bb. Para que um indivíduo seja BB, ele deve herdar um alelo B do pai e um alelo B da mãe, sendo assim, a frequência desse genótipo é p2. Da mesma maneira, a frequência de bb é q2. Já a frequência de Bb é 2pq, uma vez que o indivíduo pode receber o alelo B do pai ou da mãe e o alelo b da mesma forma. Temos, portanto, as seguintes frequências de genótipos:

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F(BB)= p2

F(Bb)= 2pq

F(bb) = q2

Observe a seguir um exemplo de questão que aborda esse tema:

(Fuvest) Numa população de 100 pessoas, 36 são afetadas por uma doença genética condicionada por um par de alelos de herança autossômica recessiva.

a) Expresse, em frações decimais, a frequência dos genes dominantes e recessivos.

b) Quantos indivíduos são homozigotos?

c) Suponha que nessa população os cruzamentos ocorram ao acaso, deles resultando, em média, igual número de descendentes. Considere, também, que a característica em questão não altera o valor adaptativo dos indivíduos. Nessas condições, qual será a porcentagem esperada de indivíduos de fenótipo dominante na próxima geração?

Justifique suas respostas mostrando como chegou aos resultados numéricos.

Resolução:

a) Se uma população apresenta 100 pessoas e 36 são afetadas por uma doença autossômica recessiva, temos 36% de afetados, ou 0,36. 0,36 corresponde a q2. Então q é igual a 0,6. Como p+q=1, temos que p é igual a 0,4.

b) Os indivíduos homozigotos são os indivíduos com genótipo AA e aa. Temos, portanto:

F(AA)+ F(aa) = (0,6)2+ (0,4)2

F(AA)+ F(aa) = 0,36 +0,16 = 0,52 ou 52 indivíduos.

c) Os indivíduos que apresentam fenótipo dominante são aqueles com genótipo Aa e Aa. Obedecendo ao princípio de Hardy-Weinberg, a frequência dos alelos deve manter-se constante. Sendo assim, a frequência dos genótipos será a mesma na geração sequente. Temos, portanto:

F(AA)+ F(Aa) = p2+ 2pq

F(AA)+ F(Aa) = (0,4)2 + 2(0,4.0,6) = 0,64

Por Ma. Vanessa dos Santos

Quais são os fatores que alteram as frequências alélicas e genotípicas de uma população?

Quais são os fatores capazes de alterar as frequências gênicas de uma população?

O que são as frequências alélicas e genotípicas como elas são calculadas?

Quais são condições para que numa população as frequências gênicas e genotípicas se mantenham constantes ao longo das gerações de acordo com Hardy e Weinberg?