biologia molecular - Evolução 12
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biologia molecular

Evolução 12

11/06/2003

Equilíbrio Gênico

 

Para que entendamos a microevolucão em populações é preciso primeiramente ter em mente alguns conceitos.
O primeiro deles é o pool gênico das populações. Este pool gênico é o total de alelos (A ou a) presentes em uma população. Em espécies diplóide (2n), como é o nosso caso, cada loco gênico é representado duas vezes no genoma, gerando indivíduos homozigotos e heterozigotos. Índividuos homozigotos, possuem ambos locos gênicos iguais (AA ou aa) e índividuos heterozigotos possuem locos gênicos diferentes (Aa).

O segundo conceito que devemos ter em mente é o equilíbrio que ocorre teoricamente em populações que tenham as seguintes características:
- Sejam bastante grandes;
- Sejam isoladas, ou seja, não recebem migrações e nem migram para outros lugares;
- Não há mudanças no pool gênico devido à mutações;
- O acasalamento é randômico (ao acaso);
- Todos os genótipos têm o mesmo sucesso reprodutivo.

Nestes casos ocorre um princípio descoberto por dois cientistas pararelamente em 1908. É o teorema de equilíbrio gênico de Hardy-Weinberg. Ele postula que a frequência dos alelos são constantes em uma população, ficando em uma situação de equilíbrio. Por incrível que isto possa parecer, qualquer população que atenda os requisitos acima, que esteja em total desequilíbrio gênico, atinge o equilíbrio após uma geração.

Para exemplificar este conceito fica mais fácil se fizermos um exercício prático. Vamos imaginar que temos dois tipos de flores: flores vermelhas e flores brancas. As flores são diplóides (2n), e as Vermelhas (A) são dominantes às Brancas (a). Vamos imaginar que nossa população de flores é de 500 plantas, sendo 300 vermelhas e 200 brancas. Das 300 vermelhas, 100 são heterozigotas (Aa).


Vamos verificar como está a frequência dos alelos nesta população. Estas frequências são chamadas de frequências p, para o alelo dominante (A) e q para o alelo recessivo (a), para isto vamos calcular :
De 500 individuos, 200 são recessivos (aa), isto nos dá um resultado parcial de 40 % (400 /1000), porém temos que somar os alelos que estão nos indivíduos heterozigotos:
Dos 200 alelos Aa das plantas vermelhas heterozigotas, a metade é (a). Somando portanto mais 100. Temos no total (400+100)/1000 = 50%, portanto q=0,5 e sendo q o valor complementar a 1, pois p+q somam a totalidade de alelos desta população, p = 0,5 também.

Quando esta população gerar a próxima geração ela vai se reproduzir através de polinização ao acaso (como colocado nas premissas acima) e isto vai produzir uma distribuição de probabilidades como a que segue:

 

 Óvulo A

p = 0,5

 Óvulo a

q = 0,5

 Pólen A

p = 0,5

 AA

[p2] = 0,25

Aa

[pq] = 0,25

 Pólen a

q = 0,5

Aa

[pq] = 025

aa

[q2] = 0,25

 

Supondo que a segunda geração (F2) tenha 1000 indivíduos vamos ter as seguintes proporções:
AA - 250 indivíduos, ou flores Vermelhas puras, perfazendo 25% da população
Aa - 500 índividuos, ou flores Vermelhas, perfazendo 50% da população
aa - 250 indivíduos, ou flores Brancas, perfazendo 25% da população

Este é exatamente o equilíbrio de Hardy-Weinberg, que pode ser verificado nas próximas gerações (basta você repetir o processo e vai verificar que as proporções não mais se alteram de 25, 50 e 25% para estas frequências (p e q).

Isto nos dá embasamento para que entendamos a fórmula proposta para este equilíbrio proposto, que é:

p2+2pq+q2=1 ; esta é a fórmula do equilíbrio de Hardy-Weinberg.

É importante que tenhamos em mente que as premissas que colocamos no início são totalmente ideais e não são encontradas na natureza, mas são importantes para que entendamos com as populações verdadeiras evoluem, a chamada microevolução...

Obs. Para você entender melhor este conceito basta você se propor a fazer um exercício alterando os valores de p e q . É bastante recomendável inclusive...

 

Tabela resumo do exercício:

   AA (Vermelhas)  Aa (Vermelhas)  aa (Brancas)
 Número de indivíduos (P)  200 100 200
 Frequência Genotípica (P) 0,40 0,20 0,40
 Frequência Gênica (P)

 0,50 (A) --- 0,50 (a)

 Numero de Individuos (F1)  250  500  250
 Frequência Genotípica (F1)  0,25  0,50  0,25
 Frequência Gênica (F1)

 0,50 (A) --- 0,50 (a)

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