Resumo de biologia: Genética de Populações
Genética de Populações
Autora: Profª Carla Aquino
Atualmente, a população mundial já ultrapassou os sete bilhões de pessoas. Sabemos que as características, culturais, econômicas e genéticas são muito variadas. Mas será que as características genéticas em uma população são sempre as mesmas?
É importante pensar que desastres naturais como tsunamis, terremotos e tantos outros, podem afetar a frequência dos genes de uma população. Por exemplo, ao estudar alguns grupos de tartarugas da ilha de Galápagos, pesquisadores observaram que a variabilidade de genética dos animais presentes na encosta do vulcão Alcedo é relativamente baixa, o que provavelmente foi causado por uma erupção vulcânica, cuja explosão, reduziu drasticamente a população desses animais e influenciou diretamente na frequência dos genes da população.
No nosso texto de hoje, vamos abordar um pouco mais sobre esse tema tão interessante. Vamos lá?
Mas o que é uma população?
Considera-se uma população, um grupo de seres de uma mesma espécie que coexistem em uma determinada área e tempo comuns. Esses seres são capazes de se reproduzir e gerar descendentes viáveis e férteis.
Dessa forma, o estudo da genética de populações está relacionado com as alterações genéticas que podem ocorrer em uma população ao longo do tempo. Essa ciência estuda as variações nas frequências gênicas, fenotípicas e genotípicas nas populações, assim como estuda também quais tipos de forças podem alterar essas frequências ao longo das gerações.
Figura: população de elefantes na Ásia - https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/asian-elephants-largest-living-land-animals-1216375840?src=yoEq44SGg9ZeuHkhSKb2Vw-1-12 Acesso em: 25/05/2019
Princípio de Hardy Weinberg
Esse princípio está relacionado à manutenção da frequência alélicas ao longo das gerações. As condições necessárias para que uma população esteja no equilíbrio de Hardy Weinberg, seja considerada uma população ideal, são:
A população ideal deve ser muito grande: em uma população muito numerosa pode ocorrer todos os tipos de cruzamentos possíveis.
Os cruzamentos devem ocorrer ao acaso, ou seja, uma população deve ser panmítica, na qual ocorre o cruzamento entre os diferentes tipos de genótipos possíveis.
Além disso, uma população ideal não deve haver a ocorrência de fatores evolutivos como a mutação, migração e seleção natural, uma vez que essa população não deve ter sua frequência alélica alterada ao longo das gerações.
Figura: População numerosa de pinguins https://www.shutterstock.com/pt/image-photo/king-penguins-colony-many-birds-together-546227944?src=yoEq44SGg9ZeuHkhSKb2Vw-1-0 Acesso em: 25/05/2019.
Equação do Equilíbrio Gênico
Podemos pensar em uma população em equilíbrio gênico com os alelos autossomos A e a, com frequência respectivamente de 60% e 40% (0,6 e 0,4). É importante lembrar que cada gameta possui um gene de cada tipo, assim 60% dos gametas de uma população possuem alelo A e 40% alelo a.
Cada indivíduo possui dois alelos, um recebido da mãe e um do pai. Assim, em uma população teremos indivíduos AA, Aa e aa. Assim a probabilidade de formar os diferentes genótipos será:
f (AA) – f (A) x f (A) = 0,6 x 0,6= 0,36 – 36 %
*** f (Aa) – f (A) x f (a) = 0,6 x 0,4 = 0,24
f (a) x f (A) = 0,4x 0,6 = 0,24
0,24 + 0,24 = 0,48 - 48%
F (aa) – f (a) x f (a) = 0,4 x 0,4 = 0,16 – 16%
***No caso do heterozigoto, devemos lembrar que A ou a podem ser transmitidos por qualquer um dos genitores, assim devemos fazer a frequência para Aa e aA.
Dessa forma, devemos saber que de acordo com o princípio de Hardy-Weinberg, a frequência dos diferentes genótipos em cada geração estará de acordo com a expressão p2 + 2pq + q2 = 1. Sendo que p representa o alelo A e q representa o alelo a. Para facilitar o entendimento da equação do equilíbrio:
p2 + 2 pq + q2 = 1
f(AA) + (f(Aa) + f(aA)) + f(aa) = 1
A importância desse princípio está em compreender como se comporta uma população e de acordo com a ação dos fatores evolutivos, pode-se identificar se ela está em equilíbrio ou não. O equilíbrio está relacionado com a ausência de fatores evolutivos.
No vestibular...
1. UFPI Em 1908, os cientistas Hardy e Weinberg formularam um teorema cuja importância está no fato dele estabelecer um modelo para o comportamento dos genes nas populações naturais. Se os valores das frequências gênicas de uma população, observada ao longo de gerações, forem significativamente diferentes dos valores esperados através da aplicação do teorema, pode-se concluir corretamente que:
a) a população estudada é infinitamente grande, inviabilizando a aplicação do teorema.
b) não houve a atuação dos fatores evolutivos sobre a população.
c) a população encontra-se em equilíbrio genético.
d) a população está evoluindo, uma vez que as frequências gênicas foram alteradas.
e) os cruzamentos nessa população ocorrem ao acaso.
2. UFMS De acordo com a lei de Hardy-Weinberg, para que uma população esteja em equilíbrio genético perfeito é necessário:
I. Ser uma população panmítica, ou seja, ser suficientemente grande para que os cruzamentos se ocorram ao acaso
II. Estar composta por indivíduos de uma mesma espécie que se reproduzam sexualmente e residam dentro de limites geográficos definidos, permitindo o intercruzamento.
III. Não sofrer ação (influência) dos denominados fatores evolutivos. Considerando as proposições I, II e II, é correto afirmar que:
(01) todas estão incorretas.
(02) somente a I e a II estão corretas.
(04) somente a I e a III estão corretas.
(08) todas estão corretas.
Dê, como resposta, a soma das alternativas corretas
Gabarito:
1 – D – Se a frequência dos genes sofreu variações ao longo do tempo, provavelmente essa população está evoluindo.
2 – 8 – Para que uma população seja considerada em equilíbrio, ela deve ser infinitamente grande, os cruzamentos devem ocorrer ao acaso e é essencial que não haja a influencia de fatores evolutivos como mutação, migração e seleção natural.
Resumão...
O princípio de Hardy Weinberg, está relacionado à manutenção da frequência dos genes ao longo das gerações. As condições necessárias para que uma população esteja no equilíbrio é fundamental que ela siga algumas características:
É fundamental que essa população seja infinitamente grande, que os cruzamentos entre os indivíduos da população ocorram ao acaso e que o grupo não esteja sofrendo a ação de fatores evolutivos como a seleção natural, migração e mutação.
Uma população é considerada em equilíbrio genético quando a frequência dos genes não se altera ao longo das gerações.
Dessa forma, devemos nos lembrar que, de acordo com o princípio de Hardy-Weinberg, a frequência dos diferentes genótipos em cada geração estará seguindo a expressão p2 + 2pq + q2 = 1. Sendo que p representa o alelo A e q representa o alelo a. Para facilitar o entendimento da equação do equilíbrio.
Referências:
AMABIS, J. M.; MARTHO, G. R. Biologia moderna. Editora Moderna. 1ª ed. São Paulo, 2016.
Tartarugas têm erupção de vulcão marcada em DNA Disponível em: https://www.bbc.com/portuguese/ciencia/story/2003/10/031004_tartarugamp.shtml Acesso em: 25/05/2019.