INTRODUÇÃO À GENÉTICA DE POPULAÇÕES Raysildo B. Lôbo BLOCO C - Tel. :3602-3081 3602-3252 Email rayblobo@fmrp.usp.br

DEFINIÇÃO A Genética de Populações é o estudo da variabilidade hereditária e sua alteração no decorrer das gerações.

Testes de exclusão de paternidade Doenças e defeitos hereditários APLICAÇÕES Testes de exclusão de paternidade Doenças e defeitos hereditários Casamentos consangüíneos Cálculo de risco:aconselhamento genético

1903/1908 Castle-Hardy-Weinberg PRINCÍPIOS 1903/1908 Castle-Hardy-Weinberg “Em uma população de acasalamento ao acaso, tanto as freqüências dos alelos como as dos genótipos serão constantes de geração a geração, na ausência de migração, mutação e seleção” Condições e suposições

POPULAÇÃO MENDELIANA Grupo de indivíduos da mesma espécie que se interacasalam e que por isso transmitem genes para as gerações futuras.

FREQÜÊNCIA DOS ALELOS

EXEMPLO

FREQUÊNCIA DOS GENÓTIPOS Proporção ou porcentagem dos indivíduos que pertencem a um dado genótipo A1A1 A1A2 A2A2 Total 55 38 7 100 0,55 0,38 0,07 1,00 ,

ACASALAMENTO AO ACASO Cada indivíduo de um dos sexos tem igual probabilidade de se acasalar com qualquer indivíduo do sexo oposto

TEOREMA DE HARDY-WEINBERG Em uma população ideal, tanto as freqüências dos genes como as dos genótipos permanecerão constantes de geração a geração, na ausência de migração, mutação e seleção

Mesmo número de homens e mulheres na população SUPOSIÇÕES População grande Mesmo número de homens e mulheres na população População em acasalamentos ao acaso Todos os casais são igualmente férteis e geram o mesmo número de filhos

Freqüências dos genótipos após uma geração de acasalamento ao acaso SPTZ Óvulo 2

Nos pais as freqüências dos alelos eram p e q e na descendência: Demonstração que as freqüências dos alelos não se alteraram de uma geração a outra Nos pais as freqüências dos alelos eram p e q e na descendência: p = p2A1A1+ pqA1A2 = p (p+q) = p q = pqA1A2 + q2A2A2 = q (p+q) = q

ESTABELECIMENTO DO EQUILÍBRIO Uma propriedade da lei de Hardy-Weinberg é que o equilíbrio genético é alcançado após uma única geração de acasalamentos ao acaso. Ex. A1A1 A1A2 A2A2 Pais 20 60 20 p=0,50; q=0,50 Desc. 25 50 25 p=0,50; q=0,50 D H R N

PROPRIEDADES DE UMA POPULAÇÃO EM EQUILÍBRIO 1. Proporção de heterozigotos nunca excederá 50%. 2. Proporção (ou número) de heterozigotos é igual a duas vezes a raiz quadrada do produto das duas proporções (ou números) dos homozigotos.

EXEMPLOS DE APLICAÇÃO DAS PROPRIEDADES 1. Proporção de heterozigotos nunca excederá 50%. MM MN NN Total 0,20 0,60 0,20 1,00 0,40 0,20 0,40 1,00 0,25 0,50 0,25 1,00 0,16 0,48 0,36 1,00

EXEMPLOS DE APLICAÇÃO MM MN NN Total D=20 H=60 R=20 100 2. O quadrado da proporção de heterozigotos é igual a quatro vezes o produto das duas proporções dos homozigotos. MM MN NN Total D=20 H=60 R=20 100 D=40 H=20 R=40 100 D=25 H=50 R=25 100

AS POPULAÇÕES HUMANAS E A LEI DE HARDY-WEINBERG

Freqüências Genotípicas Observadas e Esperadas em 4 Populações Humanas para o Sistema MN

Freqüências Genotípicas Observadas e Esperadas em 4 Populações Humanas para o Sistema MN

Freqüências Genotípicas Observadas e Esperadas em 4 Populações Humanas para o Sistema MN

Freqüências Genotípicas Observadas e Esperadas em 4 Populações Humanas para o Sistema MN

Exemplo 1. Genes co-dominantes Aplicações 1. Genes co-dominantes Exemplo Com o emprego dos soros anti-M e anti-N foram determinados os grupos sangüíneos M, MN e N de uma amostra aleatória de 100 indivíduos de uma população, encontrando-se os seguintes valores: M=30%, MN=50% e N=20%

a) Quais as freqüências dos alelos M e N dessa amostra? b) Pode-se considerar que essa amostra está em equilíbrio de Hardy-Weinberg com relação aos grupos sangüíneos M, MN e N? c) Qual o percentual de casais heterozigotos MN x MN que devemos esperar na população representada pela amostra?

SOLUÇÃO a) Quais as freqüências dos alelos M e N dessa amostra? MM MN NN TOTAL 30 50 20 100 60 100 40 200 0,55 200 110 50 60 alelos de total Nº M p = +

Cont. Outra maneira equivalente

b) Pode-se considerar que essa amostra está em equilíbrio de Hardy-Weinberg com relação aos grupos sangüíneos M, MN e N?

c) Qual o percentual de casais heterozigotos MN x MN que devemos esperar na população representada pela amostra? MN = 2pq = 2(0,55)(0,45) = 0,4950 MN x MN = 0,495 x 0,495 = 0,2450 Resposta: 24,50%

2. Genes dominantes e recessivos Exemplo Calcular a porcentagem de indivíduos heterozigotos (2pq), em uma população humana de casamentos ao acaso, onde a freqüência do fenótipo recessivo é de 0,09. A_ aa Total p2+2pq q2 1,00 0,91 0,09 1,00 f(a)=q, f(A)=p; q2=0,09; q=0,3 e p=0,7 H=2pq=2(0,7)(0,3)=0,42 Resposta: 42%

3. Alelos múltiplos co-dominates Alelos múltiplos o conjunto de mais de dois alelos que podem ocupar um loco. Considere uma grande população humana de casamento ao acaso com 3 alelos, A1, A2 e A3 e freqüências p, q e r.

3. Alelos múltiplos co-dominates (cont.) As freqüências genotípicas na próxima geração serão: A1A1 A2A2 A3A3 A1A2 A1A3 A2A3 p2 q2 r2 2pq 2pr 2qr É equivalente a: (pA1 + qA2 + rA3) 2