BOLIVARIAN REPUBLIC OF VENEZUELA UNIVERSIDAD DEL ZULIA NEUROSCIENCES INSTITUTE GENETICS OF COMMON HERITABLE DISORDERS IN VENEZUELA RESEARCH TRAINING PROGRAM PROFESSOR: GLADYS MAESTRE, M.D Ensayo ¿Cómo se explica la distribución de las frecuencias alelicas de los SNP’s en la población mundial en términos de deriva génica? Mayela C. Mendt V Maracaibo, December 2005 ¿Cómo se explica la distribución de las frecuencias alelicas de los SNP’s en la población mundial en términos de deriva génica? Mayela C. Mendt V Las diferencias genéticas que ocurren de forma natural entre los organismos dentro de las especies se llaman polimorfismos genéticos, siendo estos los responsables de la variabilidad genética existente entre los individuos de la misma especie. La Teoría de la Evolución Neutral postula que los altos niveles de polimorfismo poblacional son el resultado del equilibrio entre el proceso de mutaciones neutras y la deriva génica. En este sentido, la evolución es definida por cambios en la frecuencia génica dentro de un reservorio genético que son debidos a la presión de la selección natural, y al proceso de deriva génica complementado con las mutaciones. La deriva génica describe los cambios en la frecuencia de los alelos que no son producidos por la sección natural, definiéndose como un efecto estocástico que emerge del muestreo al azar de los gametos durante la reproducción sexual, originando cambios que no son necesariamente adaptativos, y que no pueden ser predecidos; sin embargo en la actualidad se hace posible predecir la distribución de estas frecuencias mediante modelos matemáticos. El proceso de deriva génica solo se estabiliza cuando uno de los alelos llega a una frecuencia del 100%, es decir la fijación de un alelo y la consecuente desaparición de los restantes. En poblaciones infinitas la deriva génica no provoca la pérdida de variabilidad genética, sino su reacomodo, aumentando la proporción esperada de homocigotos; naturalmente, esto está estrechamente relacionado con la fijación o eliminación de un alelo. Por lo tanto, se mantienen la variabilidad genética en un sentido metaestable. La elucidación del genoma humano ha abierto las puertas para desentrañar cuales han sido los cambios que se han dado a través del tiempo en nuestro ADN y como han influido y siguen influyendo en nuestra evolución. Uno de los principales hallazgos fue el determinar que muchas de las diferencias entre los individuos se deben a sustituciones de un solo par de bases. Los SNP’s (sigla de single nucleotyde polymorphysms) son polimorfismos que ocurren por variaciones en una letra de la secuencia del ADN. La mayoría de estos polimorfismos no tiene ningún efecto (mutaciones neutrales), otros causan ligeras diferencias, mientras que otros pueden incrementar o disminuir el riesgo para desarrollar ciertas enfermedades. Los SNP’s reflejan mutaciones pasadas que fueron mayoritariamente (pero no exclusivamente) sucesos únicos, y que pueden ser rastreadas mediante estudios comparativos de ADN. No obstante, en la actualidad sigue siendo tema de discusión cuales son los factores que determinan la distribución de los SNP’s en la población, y si existe alguna fuerza que influya en la fijación de las sustituciones neutrales. Los estudios genéticos han arrojado que la gran mayoría de los SNP´s se presentan en una frecuencia relativamente baja (10%) dentro de la población, mientras que los valores más altos de frecuencia son cercanos al 45%. Esto traduce en que en los SNP’s de baja frecuencia el cambio se encuentra presente en apenas un 10% de los individuos, disminuyendo considerablemente la probabilidad de que este cambio sea transmitido a la siguiente generación. Analizándolo en términos de deriva génica todos los SNP’s tienden a la fijación de uno de los alelos, originando la disminución progresiva de la frecuencia del SNP en la población y la consecuente desaparición del resto de los alelos del polimorfismo. En contrate, los SNP’s de alta frecuencia son nuevos y aún están emergiendo y fluctuando dentro de nuestra población, siendo lógico esperar sus valores de frecuencia vayan progresivamente disminuyendo debido a la preponderancia de uno de los alelos, manteniendo la frecuencia de aparición del polimorfismo relativamente baja por largos periodos de tiempo. Sin embargo, no debemos temer una disminución o pérdida de nuestra tan preciada diversidad ya que la naturaleza se ha encargado de protegerla a través de un método seguro y eficaz: las mutaciones. El proceso de mutaciones mantiene la ausencia de fijación complementando al proceso de deriva génica, y de esta forma manteniendo el curso de nuestra evolución. Referencias Bibliograficas: 1. Helganson A, Nickolson G, Stéfansson K, Donelly P. (2003). A Reassessment of Genetic Diversity in Icelanders: Strong Evidence from Multiple Loci for Relative Homogeneity Caused by Genetic Drift. Annals for Human Genetics 67:281. 2. Salisbury B, Pungliya M, Choi J, Jiang R, Sun XJ, Stephens J.C. (2003). SNP and haplotype variation in the human genome. Mutation Research 526:53-61. 3. Zhao Z, Fu YX, Hewett-Emmett D, Boerwinkle E. (2003). Investigating single nucleotide polymorphism (SNP) density in the human genome and its implications for molecular evolution. Gene. Jul 17;312:207-13. 4. Washington University School of Medicine SNP Research Facility. (2005). Disponible en: http://snp.wustl.edu/learn-snps.html