Clase 9-depresiono Mica

Depresión Endogámica Clase 9

 

 

Endogamia en caracteres  métricos • Efecto deletéreo sobre organismos como  propiedad universal. • Este efecto demuestra la existencia de genes  deletéreos recesivos. • Utilizada en mejoramiento para producir  híbridos o formar líneas puras. • Se mide por el coeficiente de endogamia.  

 

Depresión Endogámica • Rasgos importantes con baja VA se afectan  mucho • Depende de dominancia y cambio en frecuencia  de homocigotas • Depresión endogámica puede afectar por  selección

– Sin selección no hay cambio en frecuencias alélicas

 

 

Diferencia entre endogamia y variabilidad genética Población con alta variabilidad y endogamia A1 A1     A2 A3     A1 A2     A2 A3     A3 A5     A9 A5     A5 A5     A4 A5 A3 A3    A1 A4     A5 A6     A7 A8     A8 A8     A7 A7     A5 A6     A1 A3 A2 A7    A3 A5     A3 A3     A9 A10    A6 A9     A2 A8     A8 A8     A3 A5

Población con baja variabilidad y baja endogamia A1 A1     A2 A3     A1 A2     A2 A3     A3 A4      A4 A4     A2 A2     A3 A4 A1 A3    A1 A4     A3 A4      A3 A3     A2 A3     A1 A3      A1 A1     A2 A4 A2 A2    A3 A4     A1 A3     A2 A3     A4 A4      A1 A4     A3 A4      A3 A5

Población con alta variabilidad y alta endogamia A1 A1     A2 A3     A10 A10    A2 A2     A2 A3     A4 A4     A5 A5     A6 A6 A3 A3    A4 A4     A3 A3     A1 A1    A7 A8     A9 A9      A6 A6     A1 A3 A8 A8    A3 A4     A1 A1      A7 A7     A4 A4      A5 A5     A7 A8     A9 A9  

 

Cálculo de F (coeficiente de endogamia) Dos gametos producidos por un individuo tienen una  probabilidad de ser idénticos por descendencia igual a 1/2 (1 +  F A)

 

Un individuo producido por autofecundación tiene un coeficiente  de endogamia = 1/2 (1+FA)  

Endogamia y frecuencias genotípicas

• •

 

Al aumentar la probabilidad de genes i.b.d., la endogamia  aumenta la homocigosidad dentro de las poblaciones. Las frecuencias genotípicas con endogamia (F) serán frecuencia de A1 A1 =p12 (1−F) +p1F frecuencia de A1 A2 =2 p1 p2 (1−F)   frecuencia de A2 A2 =p22 (1−F) +p2 F

Endogamia y heterocigosidad

Aumento en la incidencia de enfermedades genéticas en hijos de matrimonios  consanguíneos

 

 

Ejemplos de depresión endogámica apareamiento de hermanos completos

auto­fecundaciòn

Zea mays

 

Tamaño de camada en ratones

 

Número de progenie adulta por dìa en Drosophila

Ejemplos de depresión endogámica­  Humanos Rasgo

Lugar

Disminución en el promedio con F=1

Peso al nacimiento (kg)

Japón

5.4

USA

1.7

USA (secta  religiosa)

56

Italia

3

Japón

20

Japón

42

USA

43

Todo el mundo

70

Altura adulta (cm)

IQ Sobrevivencia  prereproductiva

 

 

Ejemplos de depresión endogámica­ Drosophila 1­(zI/z0) 0.57 0.44 0.81 0.18 0.52

Rasgo Viabilidad huevo­adulto Fertilidad femenina Capacidad de  apareamiento

0.92 0.18 0.07 0.05

Longevidad del macho Peso del macho Número de setas  abdominales Número de setas  esternopleurales Largo del ala Largo del tórax

 

0.01 0.03 0.02

 

Hipótesis sobre Depresión  Endogámica • Dominancia Parcial – Afecta por cambio en tipo de homocigota

• Sobre­dominancia – Reducción de Homocigotas

 

 

Cambio del promedio en función de la  endogamia 0

­a                         d           +a aa                      Aa          AA ­a                        +a           d 0 aa                      AA         Aa

 

Genotipo

Frecuencia

Valor

Frecuencia*Valor

AA

p2(1­F)+pF

+a

p2a+pqaF

Aa

2pq(1­F)

  d

2pqd­2pqFd

aa

q2(1­F)

­a

q2a+pqaF

MF = a(p­q) + 2pqd ­ 2pqdF         = M0 ­ 2pqdF

Depresión Endogámica • Depresión redistribuye homocigotas y baja  promedio • Depresión sólo se da si F,d ≠ 0 • Depresión siempre en dirección al recesivo • Depresión es mayor si p = q = ½  • Si dominancia es muy importante depresión  es mayor  

 

Depresión • Multiples Loci es la suma  promedio de los efectos • Análisis por regresión

M F = µ o − 2 F ∑ d i pi qi

– F y M

• Pendiente regresión es  Carga Genética • Asociaciones no lineales  pueden ser por epistasis o  sobredominancia  

 

Carga Genética La tasa de disminución del valor del rasgo con el aumento de F dependerá de la carga  genética en la población. Carga genética sería la sumatoria de la frecuencia  y el efecto deletéreo de todos los genes  que disminuyen el valor adaptativo en condición homocigota. Carga genética  =   ∑ qi si i

donde si sería la disminución del valor adaptativo del homocigoto en relación al genotipo de  mayor valor adaptativo. La carga genética se expresa en diferentes fases del ciclo de vida de un organismo, con  mayor o menor intensidad dependiendo del ambiente y de la existencia de genes  deletéreos para cada fase.  

 

Carga genética

“Purga” de la  carga genética Tamaño de camada en ratones

 

 

Disminución de la sobrevivencia embrionaria con el aumento de endogamia en  coníferas y angiospermas

 

 

Efecto Selección sobre depresión endogámica • Dos Efectos

– Retraso en fijación – Reducción de la depresión endogámica

• Retraso

– Porcentaje homocigotas es menor que esperado por F

• Reducción

– Selección favorece al alelo que se fija y es el mejor

• Importante para poblaciones captivas – Templeton y purga de mutaciones

 

 

Heterosis • Aumento en vigor de híbridos o mezclas – Lineas puras se cruzan aumenta promedio  mayor al sufrido por depresión endogámica – Contrario de Endogamia

 

 

Heterosis H F1 = M F1 − M P

[

]

M P = a ( p − q − y ) + d 2 pq + y ( p − q ) − y 2 y = p − p′ donde p es la frecuencia en P1 y p′ es frec en P2 M F1 = a ( p − q − y ) + d [ 2 pq + y ( p − q )] H F1 = dy 2 General H F1 = ∑ d i yi

2

i

H F2  

1 = H F1 2

 

Heterosis

 

 

Heterosis • Depende de dominancia igual que depresión  endogámica

– Depende de diferencia en frecuencias alélicas entre  poblaciones o líneas puras (y)

• Si unos loci son dominantes en una dirección y otros en  otra HF1 tiende a 0 • La magnitud de Heterosis depende del cruce • Si líneas pura y=0,1; H=Σd para todos los loci distintos  

 

Epistasis • Cruces muy diferentes no tienen mayor  heterosis – Adaptaciones locales – Sistemas co­adaptados o epistasis • Cruces muy largos rompe sistemas co­adaptados • F2 los rompe por segregación

 

 

Heterosis

La Heterosis es máxima para niveles de divergencia “intermedios”

 

 

Cruces de 4­vías para optimizar  heterosis