Genética de populações

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Genética de Populações
Introdução
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Mutação
Migração
Reprodução preferencial
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Recombinação
Deriva genética
Seleção natural
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Genética de Populações
Estuda, matematicamente, as freqüências dos genes em uma população e as forças evolutivas que as modificam.
Pool Gênico: genes comuns a uma mesma população, acervo genético ou gene pool.
Uma população estará em equilíbrio genético quando seu pool gênico se mantiver inalterado por gerações sucessivas.
Havendo alterações no acervo gênico, se diz que a população está evoluindo.
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Freqüência gênica e fenotípicas
A determinação da freqüência gênica e da freqüência genotípica de uma população pode ser exemplificada em uma população com as seguintes características:
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A freqüência dos genes A ou a, nessa população, pode ser calculada do seguinte modo: 
A  freqüência do gene A é :     3600 indivíduos    AA -> n° de genes A =   7200     6000 indivíduos    Aa -> n° de genes A =   6000                                       Total de genes A = 13200
O número total de genes na população para esse locus é 24000, pois, os indivíduos apresentam dois alelos para o locus em questão. 
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f(A) = n° total de genes A = 13200 = 0,55           n° total de genes      24000            para esse locus           
    Para calcular a freqüência de a, pode-se proceder do mesmo modo ou, então, utilizar a fórmula que estabelece a relação entre genes alelos: 
                                                f(a) = 1 - 0,55                                                         f(a) = 0,45                                                         f(a) = 45%
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Nessa população, as freqüências dos genes A e a são, portanto, respectivamente:
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Freqüência genotípica
A freqüência genotípica, neste caso, pode ser calculada do seguinte modo: 
As freqüências dos genótipo AA, Aa e aa nessa população são, respectivamente: 
AA =   3600 = 0,30 12000
Aa =  6000 = 0,50 12000
aa =   2400  = 0,20 12000
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GENÉTICA DAS POPULAÇÕES
A genética das populações estuda as modificações genéticas que
se produzem durante longos períodos no interior de grandes
grupos ou populações. Isto é, ocupa-se da hereditariedade de
organismos que vivem e se reproduzem em liberdade, sob
condições naturais.
Uma População, é uma comunidade genética, possui um fundo
genético comum, um pool de genes repartidos entre os seus
membros, mas cuja distribuição é constantemente modificada
pelas trocas entre linhagens.
Lei de Hardy – Weinberg: a probabilidade da descendência ter um
determinado genótipo é igual à probabilidade do progenitor ter
esse genótipo, quando não ocorre seleção, mutação, migração e
deriva genética.
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Teorema de Hardy-Weinberg (1908)
		Em populações infinitamente grandes, com cruzamentos ao acaso (panmítica), que não estiverem sofrendo influência dos fatores evolutivos (mutações, seleção natural, migrações, etc...), não haverá alteração do pool gênico, isto é, as freqüências gênicas e genotípicas se manterão constantes.
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O Teorema de Hardy-Weinberg
Numa população em equilíbrio, para uma determinada característica existem dois genes, o dominante (A) e o recessivo (a).
 Para demonstrar esse teorema, vamos supor uma população com as características por ele pressupostas. Nessa população, chamaremos de p a freqüência de gametas portadores do gene A e de q a freqüência de gametas portadores do gene a.     Os genótipos possíveis são AA, Aa e aa e as freqüências genotípicas em cada geração serão:
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AA: a probabilidade de um oócito portador do gene A ser fecundado por um espermatozóide portador do gene A é: 
aa: a probabilidade de um oócito portador do gene a ser fecundado por um espermatozóide portador do gene a é: 
Aa: a probabilidade de um oócito portador do gene A ser fecundado por um espermatozóide portador do gene a é:
aA: a probabilidade de um oócito portador do gene a ser fecundado por um espermatozóide portador do gene A é: 
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    Essa relação pode ser representada do seguinte modo: 
Hardy e Weimberg compreenderam que esse resultado nada mais era do que o desenvolvimento do binômio (A+B) elevado à Segunda potência, aprendido em álgebra elementar: 
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Chamando de p a freqüência de um gene e de q a freqüência de seu alelo e sabendo-se que p+q =1, obtem-se a fórmula de Hardy-Weimberg: 
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a fórmula de Hardy-Weimberg pode ser escrita dos seguintes modos: 
ou
Exemplos de aplicação da fórmula de Hardy-Weimberg: 
EXEMPLO 1    Para exemplificar numericamente este teorema, vamos supor uma população com as seguintes freqüências gênicas:     p= freqüência do gene B = 0,9     q= freqüência do gene b = 0,1     Pode-se estimar a freqüência genotípica dos descendentes utilizando a fórmula de Hardy- Weimberg: 
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O Teorema de Hardy-Weinberg
P2 + 2pq + q2
(0,9)2 + 2(0,9).(0,1) + (0,1)2 = 1
0,81 + 0,18 + 0,01 = 1
81% BB 18% Bb 1% bb
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EXEMPLO 2
A fórmula  de Hardy-Weimberg pode ser utilizada para estimar a freqüência de determinado par de alelos em uma população em equilíbrio, conhecendo-se o aspecto fenotípico.
Supondo que, em uma população teórica em equilíbrio, 16% dos indivíduos são míopes e o restante tem visão normal, qual a freqüência de genes recessivos e dominantes para esse caráter nessa população, sabendo-se que a miopia é derteminada por gene recessivo?
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onde:
Pela fórmula de Hardy-Weimberg:
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A freqüência do gene m é 0,4 e a do gene M é 0,6.    Sabendo disto, podemos estimar a freqüência genotípica do seguinte modo: 
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Resolva:
Cerca de 70% de todos os brancos norte-americanos podem sentir o gosto da substância feniltiocarbamida, e o restante não. A habilidade de sentir esta substância é determinada pelo alelo dominante T, e a inabilidade em sentir é determinada pelo alelo recessivo t. Se for suposto que a população está em equilíbrio de Hardy-Weinberg, quais são os genótipos e as freqüências alélicas nesta população?
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Resolução:
Como 70% são sensíveis (TT e Tt), 30% devem ser não sensíveis (t/t). Esta freqüência homozigota recessiva é igual a q²; logo para obter q, nós simplesmente extraímos a raiz quadrada de 0,30:
q²= 30%=0,30 q =0,30  q = 0,55
Como p + q = 1, nós podemos escrever
 p = 1 – q  P = 1 – 0,55 P = 0,45
Agora podemos calcular
p² + 2pq + q² =
(0,45)² + 2x(0,45).(0,55) + (0,55) ²
TT = 0,20 = 20%
Tt = 0,50 = 50%
Tt = 0,30 = 30%