O que é a genética das populações?

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A genética de populações estuda os mecanismos da hereditariedade em nível populacional, levando em consideração uma amostra aleatória de indivíduos de uma população.

Mas o que é População em Genética?

População é um conjunto de indivíduos da mesma espécie que ocupa o mesmo local, apresenta uma continuidade no tempo e cujos indivíduos possuem a capacidade de se acasalarem ao acaso e, portanto, de trocar alelos entre si.

As populações compartilham de um mesmo conjunto genético, conhecido como fundo ou pool de genes, das quais elas foram originadas e evoluíram. Na genética de populações o indivíduo tem importância transitória, o que interessa são os alelos que ele possui e são transmitidos para a geração seguinte.

A genética de populações fornece informações importantes para o melhoramento genético de plantas e animais e, também, para entendermos o processo de evolução. Na genética de populações estudamos as características ligadas ao grupo e não ao indivíduo, no melhoramento e no processo de evolução é o grupo que melhora ou evolui e não um indivíduo.

A genética mendeliana permite predizer as frequências genotípicas e fenotípicas da progênie resultante de um acasalamento, já a genética de populações permite predizer as frequências genotípicas e o fenotípicas da progênie resultante de todos os acasalamentos da população.

Podemos dizer que a genética de populações é a ciência que estuda nas populações as frequências:

• Gênicas,
• Genotípicas,
• Heterozigosidade.

E as forças capazes de alterá-las ao longo das gerações.

Os parâmetros básicos em genética de populações são as frequências genotípicas e frequências gênicas (alélicas). A descrição dessas frequências é conhecida como constituição genética da população.

A análise genética de uma população se baseia na análise da constituição genética e da transmissão dos genes de uma geração à seguinte. No processo de transmissão de genes os genótipos dos pais são divididos (há separação dos alelos em cada um dos loci) e é gerada uma nova composição nos filhos.

Frequência Genotípica = proporção ou porcentagem na população dos diferentes genótipos (pares de alelos) de um gene.

Heterozigosidade = proporção ou porcentagem na população dos genótipos heterozigotos de um gene

Frequência Gênica = também conhecida como frequência alélica é a proporção ou porcentagem na população dos diferentes alelos de um gene.

A soma de todas as frequências dos genótipos ou dos alelos é 1 (em proporção) ou 100% (em porcentagem).

Por exemplo, suponhamos um gene no locus A com dois alelos A e a, os possíveis genótipos são:

• AA;
• Aa;
• aa.

A frequência genotípica será calculada da seguinte maneira:

• f(AA) = nº indivíduos genótipo “AA”/nº total indivíduos;
• f(Aa) = nº indivíduos genótipo “Aa”/nº total indivíduos;
• f(aa) = nº indivíduos genótipo “ aa”/nº total indivíduos.

Os mesmos cálculos das frequências são realizados se tivermos alelos múltiplos na população.

Oito anos depois das redescobertas das Leis de Mendel em 1908, dois pesquisadores Wilhelm Weinberg e Godfrey Harold Hardy independentemente e quase que simultaneamente nas mesmas conclusões daquilo que é considerada a base da genética de populações chamada de equilíbrio de Hardy-Weinberg:

Em uma população grande, que se reproduz por acasalamento ao acaso e onde não há migração, mutação ou seleção e todos os indivíduos são igualmente férteis e viáveis, tanto as frequências alélicas como genotípicas mantêm-se constantes ao longo das gerações.

Eles investigavam a dinâmica dos genes nas populações naturais, buscando a elucidação dos mecanismos que alteram a sua composição genética:

Efeitos de fatores evolutivos:

• Mutação;
• Seleção Natural ou Artificial;
• Deriva Genética;
• Fluxo Genético de populações migrantes;

Frequência Genotípica pelo aumento da homozigose:

• Acasalamentos consanguíneos;
• Subdivisão da população em grandes isolados.

Uma “população ideal” para que as frequências alélicas e genotípicas se mantenham constantes, como indica a Lei de Hardy-Weinberg, deve seguir as seguintes premissas: deve ser infinitamente grande, a reprodução dos indivíduos devem ser sexuada, os acasalamentos aleatórios (panmixia), os indivíduos devem ser diplóides, o número de fêmeas deve ser igual ao número de machos, todos os animais devem ser igualmente férteis e devem ter o mesmo número de prole, não deve ocorrer seleção, mutação, migração e deriva (oscilação) genética.

Suponha um exemplo de uma dada população em que temos os genótipos B¹B¹, B¹B² e B²B², decorrentes de um par de alelos B¹ e B², que se distribuem com a mesma frequência nos indivíduos de ambos sexos. As frequências dos alelos B¹ e B² podem ser calculados se tomarmos como ponto de partida os gametas que produziram os indivíduos da geração atual dessa população.

Número de gametas que formaram a população com o alelo B¹ é igual à 2 vezes o número de indivíduos homozigotos B¹B¹ somado ao número de indivíduos heterozigotos B¹B². Pois cada indivíduo B¹B¹ foi originada por dois gametas com alelo B¹ e cada indivíduo B¹B² foi formado por um gameta com alelo B¹ e outro com alelo B².

Seguindo o mesmo raciocínio o número de gametas que formaram a população com o alelo B² é igual à 2 vezes o número de indivíduos homozigotos B²B² somado ao número de indivíduos heterozigotos B¹B².

Podemos simbolizar as frequências genotípicas e alélicas da seguinte maneira:

• f(B¹) = p;
• f(B²) = q;
• f(B¹B¹) = P = p²;
• f(B¹B²) = H = 2pq;
• f(B²B²) = Q = q².

A probabilidade de um espermatozóide com o alelo B¹ fertilizar um óvulo com o alelo B¹ é p x p = p², a probabilidade de um espermatozóide com o alelo B¹ fertilizar um óvulo com o alelo B² é p x q = pq, a probabilidade de um espermatozóide com o alelo B² fertilizar um óvulo com o alelo B¹ é q x p = qp = pq e a probabilidade de um espermatozóide com o alelo B² fertilizar um óvulo com o alelo B² é q x q = q². Em equilíbrio de Hardy-Weinberg temos o seguinte temo que p²+2pq + q² é igual à 1,0.

Assim sendo, as frequências gênicas (alélicas) podem ser determinada pela frequências genotípicas:

• p = P + 1/2 H
• q = Q + 1/2 H

A constituição genética da população é modificada por alterações que ocorrem no processo de transmissão dos genes de uma geração para outra, e os fatores que podem alterar as propriedades genéticas de uma população são:

O que é genética das populações?

Qual é a importância da genética das populações?

Quais as principais características da genética de populações?

Como calcular a genética de populações?