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segunda-feira, 30 de março de 2020

EQUILÍBRIO GENÉTICO

EQUILÍBRIO DE HARDY-WEINBERG

A Genética de populações estuda a estruturação genética de grupos de indivíduos, as populações. Cada população possui um conjunto de indivíduos e estes apresentam diversos tipos de genótipos. A distribuição destes genótipos, determinados a partir da ação do componente genético, é o alvo de estudo.
No início do século XX, de forma independente, Godfrey Hardy e Wilhelm Weinberg (um matemático, o outro médico) propuseram que a distribuição aleatória de gametas em uma população conduzia a uma situação de equilíbrio de frequências nos genótipos dos indivíduos. Este princípio ficou conhecido como Lei de Hardy-Weinberg. Os pressupostos para o equilíbrio Hardy-Weinberg são:
  • é infinita (para eliminar-se a deriva genética);
  • realiza reprodução sexuada;
  • cruzamentos ocorrem ao acaso = panmixia;
  • é diplóide;
  • fêmeas e machos ocorrem em igual proporção;
  • todos os casais são capazes de reproduzir e geram quantidades equivalemntes de indivíduos na prole.
E não sofre:
  • seleção natural
  • mutações
  • migração (sem fluxo génico)
Em outras palavras, a população precisa ser infinitamente grande, reproduzir-se aleatoriamente, e também não estar sujeita a ação de forças evolutivas
Segundo esta proposta, a reprodução sexual não promove redução na variação genética, mas a mantém constante ao longo das gerações. Desta forma, o equilíbrio genético seria uma consequência direta do processo de segregação que ocorre na formação dos gametas.
Basicamente, se em uma população na qual o alelo A ocorre com frequência 0,4 (p) e o alelo a com frequência 0,6 (q), se atendidos os pressupostos de Hardy-Weiberg, teremos as seguintes distribuições de genótipos:
1 - AA - para gerar este indivíduo, o genitor masculino deve dar um alelo A e o genitor feminino deve dar o outro alelo A, em uma combinação genética entre alelos A que é única. Assim, AA = frequencia de A (p) x frequencia de A (p) = p x p = p2.
2 - Aa - para gerar este indivíduo, o genitor masculino deve dar um alelo A e o genitor feminino deve dar o alelo a, ou, alternativamente, o genitor masculino deve dar um alelo a e o genitor feminino deve dar o alelo A, em duas possibilidades de combinação entre os alelos A e a. Assim, Aa = 2 x frequencia de A (p) x frequencia de a (q) = 2 x p x q = 2pq.
3 - aa - para gerar este indivíduo, o genitor masculino deve dar um alelo a e o genitor feminino deve dar o outro alelo a, em uma combinação genética entre alelos a que é única. Assim, aa = frequencia de a (q) x frequencia de a (q) = q x q = q2.
Dessa forma, a população apresentará a seguinte distribuição: p2 + 2pq + q2.

domingo, 22 de março de 2020

OS GENES NAS POPULAÇÕES


Os genes nas populações

A Genética de Populações consiste no estudo da origem e do destino da variação genética de um grupo populacional. As premissas adotadas são:
- material genético pode ser replicado
- material genético pode variar (mutar e recombinar)
- o fenótipo resulta da interação do genótipo com o ambiente
Alguns conceitos básicos de genética são importantes:
Que tal você buscar uma definição para cada um destes termos e relembrá-los?
1) gene
2) genótipo
3) fenótipo
4) alelo
5) locus
6) polimorfismo
7) homólogo


Enquanto que nos organismos de reprodução assexuada há transmissão integral do material genético à prole, nos organismos de reprodução sexuada os genitores contribuem com parte de seu material genético para constituir a prole. Assim:

Gametas geram zigotos;
zigotos formam adultos;
adultos produzem gametas
Voltamos ao início............
Gametas irão gerar novos zigotos..............

A base da genética das populações reside neste paradigma: em termos genéticos, somos o resultado do que foi transmitido pelos nossos ancestrais, tendo recebido estas informações a partir diretamente nossos genitores. Em organismos diplóides (2n), cada conjunto cromossômico n tem origem em cada um dos genitores. Por exemplo, na nossa espécie, 2n = 46 cromossomos. Herdamos 23 (n) da mãe e 23 (n) do pai.
Neste sentido, a população é a unidade básica da evolução. Caracteristicamente as populações possuem continuidade genética no tempo (interconexões das gerações sucessivas) e no espaço (intercruzamento dos membros). Isto quer dizer que as informações genéticas, incluindo suas variações, são continuamente intercambiadas ao longo das sucessivas gerações.
Os genes presentes nos indivíduos compõem um conjunto coletivo, o pool genético, que é populacional. Assim, apesar de cada indivíduo consistir em uma unidade genética (uma combinação única de genes), a população é o elemento que apresenta todas as possibilidades e variações para o genoma.

Distribuição de frequências
Para um dado locus, a constituição genética do grupo resulta da distribuição de suas composições genotípicas individuais, ou seja, cada um dos genótipos presentes corresponde a uma parcela (fração) da população
Assim, em um locus autossômico que possui dois alelos (A e a), temos os seguintes genótipos:
AA - cuja frequência é representada por f(AA)
Aa - cuja frequência é representada por f(Aa)
aa - cuja frequência é representada por f(aa)

Como os genótipos são formados a partir de combinações de alelos, podemos identificar no grupo populacional a participação de cada combinação (incluindo as variantes do gene estudado) no conjunto de indivíduos. Assim, as frequências genotípicas refletem a ocorrência de cada um dos genótipos na estruturação da população. Em uma população com N indivíduos, cada genótipo contará com n(genótipo) indivíduos. O valor de N sempre será dado pela soma dos indivíduos da população.
Por exemplo:
200AA
100Aa
200aa

N = AA + Aa + aa
N = 200 + 100 + 200
N = 500
A população possui 500 indivíduos

f(AA) = n(AA)/N
f(AA) = 200/500 - ou seja, 200 em 500 são AA
f(AA) = 0,4

f(Aa) = n(Aa)/N
f(Aa) = 100/500 - ou seja, 100 em 500 são Aa
f(Aa) = 0,2

f(aa) = n(aa)/N
f(aa) = 200/500 - ou seja, 200 em 500 são aa
f(aa) = 0,4
Como os genótipos possíveis para um locus autossômico com dois alelos são AA, Aa e aa, se somarmos suas frequências, obrigatoriamente chegaremos à unidade, ou seja 100% (100/100 = 1,0) da população. Desta forma,
f(AA) + f(Aa) + f(aa) = 1,0

Em nosso exemplo, f(AA) = 0,4; f(Aa) = 0,2 e f(aa) = 0,4. Logo,

0,4 + 0,2+ 0,4 = 1,0

A frequência gênica (ou alélica) é definida como a proporção de um determinado tipo de alelo em relação ao conjunto de alelos do locus em questão. O somatório das frequências dos alelos de um locus resulta na totalidade (100%) de alelos. Podemos determinar as frequências gênicas de duas formas, ambas a partir da avaliação dos alelos presentes nos genótipos. Em um método, derivamos a frequência dos alelos a partir das frequências dos genótipos. No outro, determinamos de forma direta a frequência dos alelos na população.

Derivando a partir das frequências genotípicas:
f(A) = f(AA) + 1/2 f(Aa)
f(A) = 0,4 + (0,2/2) = 0,4 + 0,1 = 0,5

f(a) = f(aa) + 1/2 f(Aa)
f(a) = 0,4 + (0,2/2) = 0,4 + 0,1 = 0,5

Como nas frequências genotípicas, f(A) + f(a) deve totalizar 100% da população. Assim,

                                                    f(A) + f(a) = 1,0

Em nosso exemplo, f(A) = 0,5 e f(a) = 0,5, logo:
                                                    0,5 + 0,5 = 1,0

Calculando a partir do número de alelos na população teríamos:
200AA = 400 alelos A
100Aa = 100 alelos A e 100 alelos a
200aa = 400 alelos a
total de alelos na população = 2N = 2 x 500 = 1000

f(A) = [(2 x numero de indivíduos AA) + numero de indivíduos Aa] / 2N
f(A) = 400 + 100 / 1000 = 500/1000 = 0,5

f(a) = [(2 x numero de indivíduos aa) + numero de indivíduos Aa] / 2N
f(a) = 400 + 100 / 1000 = 500/1000 = 0,5

INFORME DO CURSO


sexta-feira, 13 de março de 2020

ATENÇÃO ALUNOS




O CRONOGRAMA PROPOSTIVO SERÁ ATUALIZADO EM MOMENTO OPORTUNO

BOAS VINDAS 2020.1

Olá todos,
Que tenhamos um excelente semestre letivo na disciplina de Genética Evolutiva
PLANO DE CURSO - 2020.1

CONTEÚDOS RESUMITIVOS

Os genes nas populações; distribuição de frequências; Equilíbrio genético; ação das forças evolutivas sobre o pool genético das populações; histórico do pensamento evolutivo; teorias evolutivas, diversidade genética e biodiversidade; ação geral das forças evolutivas; normas adaptativas; teoria sintética da evolução; evolução humana.


OBJETIVOS DA DISCIPLINA   

Levar o aluno a compreender os fenômenos genéticos que interferem na modificação das espécies; Levar o aluno a compreender os fenômenos genéticos que interferem na adaptação; Compreender os mecanismos responsáveis pelo processo de evolução; Demonstrar conhecimento sobre as proposições teóricas acerca do processo de evolução; Compreender as evidências do processo de evolução.   

Ao final desta Disciplina, espera-se que o aluno desenvolva os conhecimentos básicos necessários para compreender os fenômenos genéticos que interferem na modificação das espécies; compreender os fenômenos genéticos que interferem na adaptação e os mecanismos responsáveis pelo processo de evolução; demonstrar conhecimento sobre as proposições teóricas acerca do processo de evolução; compreender as evidências do processo de evolução, incluindo a evolução de nossa espécie.





PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO
Avaliações 
A1 = 10,0 pontos: prova escrita (N1) = 4,5 pontos + atividade N2 (grupo) = 2,5 pontos + atividade N3  (individual)= 2,5 pontos + atividade de auto-avaliação = 0,5 ponto 
A2 = 10,0 pontos: Prova escrita= 9,0 pontos + Atividade = 1,0 pontos

Avaliação A3 = 10,0 pontos: Prova escrita= 10,0 pontos
 


BIBLIOGRAFIA BÁSICA

HARTL, D.L., CLARK, A.G. Principios de Genética de Populações. Rio de Janeiro, 4ª Ed. Grupo A, 2010.

FUTUYUMA,D. Biologia Evolutiva, Ribeirão Preto: SBG, 2001.

STEARN,S.C. e HOEKSTRA,R.F. Evolução: uma introdução, Atheneu, 2003.



BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

WILSON, E. Biodiversidade. Rio de Janeiro: Nova Fronteira, 1997.

WINSTON, Robert. Evolução, Revolução. De Darwin ao ADN, Porto, DK – Civilização, Editoras, 2009

SHORROCKS,B.A. A Origem da Diversidade, EDUSP 1980.

FREEMAN, S.; HERRON, J C. Análise Evolutiva. 4ª edição Porto Alegre: Artmed, 2009.

SADAVA, D. Vida: a ciência da biologia. 8a ed. Porto Alegre: Artmed, 2009. 448p. (v. 2: Evolução, diversidade e ecologia).


CRONOGRAMA PROPOSITIVO - GENETICA EVOLUTIVA
DATA
CONTEUDO
17/02
TURMA NAO ABERTA
24/02
CARNAVAL
02/03
TURMA NAO ABERTA
09/03
APRESENTAÇA0 DO CURSO
16/03
OS GENES NAS POPULAÇÕES
23/03
DISTRIBUIÇA0 DE FREQUENCIAS
30/03
EQUILIBRIO DE HARDY-WEINBERG I
06/04
EQUILIBRIO DE HARDY-WEINBERG II
13/04
N1 (PROVA) - ENTREGA N3
20/04
NÃO HAVERÁ AULA
ENTREGA N2 POR EMAIL
27/04
VISTA E REVISAO DE N1
AÇÃO DE SELEÇÃO E MUTAÇÃO
04/05
AÇÃO DE MIGRACAO E DERIVA
11/05
LINHAS DE PENSAMENTO EVOLUTIVO
18/05
EVOLUÇA0 QUIMICA GRADUAL
25/05
LAMARCKISMO E DARWINISMO
01/06
NEODARWINISMO E TEORIA SINTETICA
08/06
EVOLUÇÃO HUMANA
15/06
ATIVIDADE ORIENTADA
22/06
A2
ENTREGA TEORIA EVOLUTIVA
29/06
VISTA E REVISAO DE A2
06/07
A3