A variabilidade xenética é a capacidade que ten un sistema biolóxico, individuo e poboación, de cambiar co tempo. A base da varaibilidade xenética é a variación xenética en diferentes sistemas biolóxicos no espazo.Rieger R. Michaelis A., Green M. M. (1976): Glossary of genetics and cytogenetics: Classical and molecular. Springer-Verlag, Heidelberg - New York, ISBN 3-540-07668-9; ISBN 0-387-07668-9.Mayr E. (1970): Populatiomns, species, and evolution – An abridgment of Animal species and evolution. The Belknap Press of Harvard University Press, Cambridge, Massachusetts and London, England, ISBN 0-674-69013-3.Dobzhansky T. (1970): Genetics of the evolutionary process. Columbia, New York, ISBN 0-231-02837-7. A variabilidade xenética é tamén unha medida da tendencia dos xenotipos individuais nunha poboación a variar dun a outro.
Propiamente falando, a variabilidade é distinta da diversidade xenética, que é a cantidade de variacións observadas nunha determinada poboación, aínda que son conceptos relacionados. A variabilidade dun trazo describe a tendencia dun trazo a variar en responsta ás influencias do ambiente e xenéticas. A variabilidade xenética nunha poboación é importante para a biodiversidade,Sousa, P., Froufe, E., Harris, D.J., Alves, P.C. & Meijden, A., van der. 2011. Genetic diversity of Maghrebian Hottentotta (Scorpiones: Buthidae) scorpions based on CO1: new insights on the genus phylogeny and distribution. African Invertebrates 52 (1). porque sen variabilidade é difícil que unha poboación se adapte aos cambios ambientais e é máis fácil que se extinga.
A variabilidade é un factor importante en evolución, xa que afecta á resposta dun individuo ao estrés ambiental e pode levar á supervivencia diferencial de organismos dentro dunha poboación debido á selección natural das variantes mellor adaptadas. A variabilidade xenética tamén subxace na susceptibilidade diferencial dos organismos a enfermidades e sensibilidae a toxinas ou fármacos, un feito que ten grande interese na medicina personalizada debido aos avances do proxecto xenoma humano e os esforzos para mapar toda a variación xenética humana como os do proxecto HapMap.
Causas
Hai moitas fontes de variabilidade xenética nunha poboación, como son: A recombinación homóloga é unha fonte significativa de variabilidade. Durante a meiose en organismos con reprodución sexual, dous cromosomas homólogos procedentes dos proxenitores macho e femia sobrecrúzanse e intercambian material xenético. Os cromosmas despois sepáranse en células fillas distintas e pasan á descendencia. O sobrecruzamento cromosómico é aleatorio e está gobernado polo seu propio conxunto de xenes que codifican onde poden ocorrer os sobrecruzamentos (en cis) e os mecanismos que determinan o intercambio dos fragmentos de ADN (en trans). Como está controlada por xenes, a recombinación é tamén variable en frecuencia e localización, e así pode ser seleccionada pola natureza para incrementar a fitness, porque canta máis recombinación máis variabilidade e canta máis variabilidae maior facilidade ten a poboación para facer fronte aos cambios.
Porén, gran parte da recombinación durante a meiose parece reflectir en gran medida a producida pola reparación por recombinación homóloga de danos no ADN, que doutro modo serían deletéreos para os gametos formados por meiose.Harris Bernstein, Carol Bernstein and Richard E. Michod (2011). Meiosis as an Evolutionary Adaptation for DNA Repair. Chapter 19 in DNA Repair. Inna Kruman editor. InTech Open Publisher. DOI: 10.5772/25117 http://www.intechopen.com/books/dna-repair/meiosis-as-an-evolutionary-adaptation-for-dna-repair Por tanto, estes procesos meióticos producen variacións xenéticas recombinacionais como subproduto da reparación do ADN e o nivel desta variación está relacionado co nivel das condicións que danan o ADN.
A inmigración, emigración, e translocación de especies, que consisten no movemento de individuos dentro ou fóra da poboación. Cando un individuo procede dunha poboación previamente illada xeneticamente e pasa a outra nova, incrementará nesta a variabilidade xenética da seguinte xeración se se reproduce. A poliploidía, ao facer que haxa máis de dous cromosomas homólogos, permite unha maior recombinación durante a meiose e fai que haxa máis variabilidade xenética na descendencia. Os centrómeros difusos. En organismos con reprodución asexual nos que a descencdencia é unha copia xenética exacta do proxenitor, hai fontes limitadas de variabilidade xenética. Porén, algo que incrementa a variabilidade neses organismos é ter centrómeros difusos en vez de localizados. Ao seren difusos, as cromátides poden separarse de moi diferentes maneiras, o que permite que a fragmentación dos cromosomas e a poliplopidía xeren moita variabilidade. As mutacións xenéticas contribúen á variabilidade xenética dentro dunha poboación e poden ter efectos positivos, negativos e neutros sobre a fitness. Esta variabilidade pode propagarse facilmente a través da poboación por selección natural se a mutación incrementa a fitness do individuo afectado, mentres que os seus efectos serán minimizados/agochados se a mutación é deletérea. Porén, canto máis pequenas son as poboacións e a súa variabilidade xenética, máis probable é que as mutacións recesivas/ocultas deletéreas se mostren causando deriva xenética.
Os danos no ADN son moi frecuentes, e ocorren como media máis de 60.000 veces ao día por célula nos humanos debido a procesos metabólicos ou hidrolíticos e constitúen danos ao ADN por causas naturais. A maioría dos danos no ADN son reparados con precisión por varios mecanismos de reparación do ADN. Porén, sempre poden quedar sen reparar algúns destes danos, o que dá lugar a mutacións.
Parece que a maior parte das mutacións que ocorren espontaneamente son resultado de que a replicación tendente ao erro (síntese translesión) transmite un dano no ADN na febra molde. Por exemplo, nos lévedos máis do 60% das substitucións dun só par de bases espontáneas e delecións son probablemente causadas pola síntese translesión. Outra fonte significativa de mutación é o proceso de reparación inexacta do ADN, a unión de extremos non homólogos, que se emprega a miúdo para a reparación das roturas de dobre febra do ADN. Así parece que os danos no ADN son a causa subxacente da maioría das mutacións espontáneas, ou ben porque a replicación tendente ao erro transmite os danos ou ben por causa da reparación tendente ao erro dos danos.
Factores que diminúen a variabilidade xenética
Hai moitos procesos que poden facer diminuír a variabilidade xenética nunha poboación, que son: A fragmentación do hábitat é unha descontinuidade no hábitat dun organismo como resultado dun proceso xeolóxico ou por un suceso causado polos humanos. Esta acción causa unha diminución do tamaño do hábitat da poboación e un incremento da dificultade para a emigración e inmigración. Isto orixina grandes cambios en factores como a deriva xenética que fan diminuír a diversidade xenética. Un exemplo de especie perturbada pola fragmentación do hábitat son os coalas en Queensland no século XX. Despois de que os tamaños das súas poboacións se viron reducidos á metade debido á destrución do hábitat causado polos humanos, os coalas perderon a súa capacidade de migrar dunha subpoboación a outra. Isto tivo como resultado poboacións con menos diversidade xenética, especialmente naquelas máis illadas. O efecto fundador orixina tamén poboacións con menos diversidade xenética. O efecto fundador ocorre cando unha poboación foi fundada por poucos individuos, que eran unha mostra non representativa dos alelos da poboación orixinal. Un exemplo de poboación que experimentou efectos fundadores é a poboación de alces da illa Afognak de Alasca. A poboación foi fundada por oito individuos a inicios do 1900 e creceu rapidamente ata os 1.400 individuos. Porén, malia que o tamaño de poboación aumentou, a variación xenética seguiu sendo baixa. O cambio climático é o cambio drástico nos patróns climáticos anuais. Estes cambios poden ter consecuencias negativas para a diversidade xenética. Ao sacar as especies dos seus nichos fundamentais, os cambios climáticos poden reducir o tamaño da poboación e a variación xenética de forma drástica.
Notas
Véxase tamén Outros artigos Evolucionabilidade Variación xenética humana
Categoría:Xenética de poboacións