Equilibrio de Hardy-Weinberg

Dos científicos, G. H.

Hardy y Wilhelm Weinberg, ayudaron a unir dos conceptos importantes: la genética mendeliana y la selección natural. La genética mendeliana afirma que los rasgos se heredan de una generación a otra a través de los genes, que se presentan en dos versiones diferentes llamadas alelo Los alelos pueden ser dominantes o recesivos, con la diferencia de que solo se necesita un alelo dominante para expresar un rasgo dominante, pero se necesitan dos alelos recesivos para expresar un rasgo recesivo.

La selección natural, por su parte, afirma que los organismos que tienen rasgos que les hacen estar mejor adaptados a su entorno tienen más probabilidades de transmitir sus genes a sus descendientes.

Hardy y Weinberg se dieron cuenta de que los alelos dominantes y recesivos ofrecen variación en una población y que la selección natural actuaría sobre esa variación, alterando la frecuencia global de esos rasgos.

Así que eliminaron el factor de alteración (la selección natural) y propusieron el principio de Hardy-Weinberg, o equilibrio, que es un estado hipotético de equilibrio en una población, donde la frecuencia de los alelos dominantes y recesivos permanece igual de una generación a otra.

Por tanto, para que una población alcance este equilibrio no tiene que haber factores que alteren su composición genética.

Otros factores son las mutaciones, en las que los alelos cambian realmente y se convierten en una nueva variedad de un determinado rasgo, y la migración, en la que entran o salen de la población alelos nuevos y tal vez diferentes que hacen cambiar su composición.

Por último, un factor determinante es el tamaño de la población: un lote más pequeño tiene un mayor riesgo de perder alelos de una generación a otra porque algunos organismos no llegan a reproducirse, un proceso llamado deriva genética.

Si ninguno de estos factores afecta a una población, el acervo genético permanece constante. Supongamos que tenemos una población con un fondo genético grande y estable en el tiempo.

Y supongamos que queremos estudiar un gen específico que solo tiene dos alelos: el dominante "A" y el recesivo "a". Ahora, llamaremos a la frecuencia o proporción del alelo dominante "p" y a la frecuencia o proporción del alelo recesivo "q".

Como estos son los dos únicos alelos de la población, p + q tiene que ser igual a 1. Por ejemplo, si sabemos que el 75%, o el 0,75 de los alelos son dominantes, el 25% restante, o el 0,25, deben ser alelos recesivos, ya que el 0,75 más el 0,25 es igual a uno.

Ahora, usemos un cuadrado de Punnett. En este escenario, la probabilidad de tener un alelo "A" dominante es de 0,75, y la probabilidad de tener un alelo "a" recesivo es de 0,25 En una población, la probabilidad de tener dos alelos dominantes u homocigotos dominantes, significa obtener un alelo dominante tanto del gameto masculino como del femenino.

Se puede calcular como la probabilidad de tener un alelo dominante del gameto masculino, que es p, multiplicada por la probabilidad de tener un alelo dominante del gameto femenino, que también es p Del mismo modo, la probabilidad de tener dos alelos recesivos u homocigotos recesivos significa obtener un alelo recesivo tanto del gameto masculino como del femenino, y resulta q x q, o q al cuadrado Por último, el genotipo heterocigoto consiste en un alelo dominante y otro recesivo y puede representarse por pq.

Si se piensa en ello, en realidad hay dos formas diferentes de que la descendencia sea heterocigota: una forma es obtener un alelo dominante del gameto masculino y un alelo recesivo del gameto femenino.

Se puede calcular como la probabilidad de tener un alelo dominante del gameto masculino, que es p, multiplicada por la probabilidad de tener un alelo recesivo del gameto femenino, que es Una segunda forma es obtener un alelo recesivo del gameto masculino y un alelo dominante del gameto femenino.

Se puede calcular como la probabilidad de tener un alelo recesivo del gameto masculino, que es q, multiplicada por la probabilidad de tener un alelo dominante del gameto femenino, que es p.

Como cualquiera de las dos formas está bien, las sumamos y pq + pq = 2pq, y esa es la frecuencia del genotipo heterocigoto Como, en última instancia, todas estas posibilidades tienen que sumar 1, obtenemos: p2 + 2pq + q2 = 1.

En la práctica, es difícil conocer la frecuencia exacta de los alelos dominantes y recesivos. Pero como se necesitan dos copias de un alelo recesivo para un fenotipo recesivo, es posible identificar la proporción de fenotipos recesivos que hay en una población y utilizar esa información para calcular las frecuencias alélicas.

Por ejemplo, en las plantas de guisantes, el violeta es el rasgo dominante para el color de la flor y el blanco es el rasgo recesivo para el color de la flo Entre 100 plantas de guisantes, si hay 49 plantas que tienen flores blancas, entonces 49/100 es igual a q al cuadrado.

Ahora podemos utilizar esa información para calcular la frecuencia de q, que sería √0,49=0,7. Una vez que se ha calculado que q = 0,7, entonces como p+q=1, p debe ser igual a 0,3.

A partir de ahí, podemos utilizar simplemente la ecuación de equilibrio de Hardy-Weinberg: p2 + 2pq + q2 = 1, y como conocemos el valor de p y q, solo tenemos que introducir los números.

p2 es 0,32, así que 0,09, 2pq es 2 veces 0,3 veces 0,7, así que 0,42 y q2 es 0,72, así que 0,49. Y, por supuesto, 0,09 + 0,42 + 0,49 suman uno.

Y eso tiene sentido porque las plantas de guisantes que tienen flores violetas serán igual al 9%+ 42%, que es el 51% de la población, y junto con el 49% que tiene flores blancas, eso hace el 100%.

##Resumen Como breve resumen... El principio de Hardy-Weinberg establece que las características genéticas de una población se mantienen iguales de una generación a otra mientras la población esté en equilibrio.

Se representa mediante la ecuación: p2 + 2pq + q2 = 1. Y aunque es poco probable que una población alcance este equilibrio, el principio puede ser útil para detectar cuándo se produce una evolución.