evolución molecular
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Evolución desde una perspectiva molecular.TRANSCRIPT
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Contenidos Teorıa Neutral de la Evolucion Evolucion del tamano del genoma Otras fuerzas operando sobre los genomas
Propedeutico PCBiol: Evolucion Molecular
19 de marzo de 2015
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Contenidos Teorıa Neutral de la Evolucion Evolucion del tamano del genoma Otras fuerzas operando sobre los genomas
Contenidos
1 Teorıa Neutral de la Evolucion
2 Evolucion del tamano del genoma
Duplicacion
Transferencia Horizontal
3 Otras fuerzas operando sobre los genomas
Reduccion de genomas
Elementos moviles
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Teorıa Neutral de la Evolucion
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Contenidos Teorıa Neutral de la Evolucion Evolucion del tamano del genoma Otras fuerzas operando sobre los genomas
Antes de entrar en materia...
¿Que es la diversidad genetica?
¿Que son la seleccion positiva, negativa y balanceadora?
¿Que es la Deriva Genica (Random Genetic Drift)
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diversidad genetica
Se refiere a la cantidad de caracterısticas geneticas de laconstitucion genetica de una especie, se distingue de lavariabilidad que describe la tendencia de las caracterısticasgenetivas a variar.
Es cuantificable mediante la determinacion de la diversidad degenes (proporcion de loci polimorficos en el genoma y/o el nivelde heterocigocidad (fraccion de individuos heterocigos para unlocus).
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Seleccion II
La Seleccion Natural puede verse mas como un proceso quecomo una mano que guıa a la evolucion.
Es el resultado de la variacion, reproduccion diferencial y laherencia.
NO tiene objetivos, NO genera progreso, NO planea, pero NO esazarosa.
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Seleccion II
Seleccion Positiva (Direccional):Seleccion que favorece un aleloque incrementa la adecuacion.
Seleccion Negativa (Purificadora): Remueve alelos que sondeletereos en la poblacion, puede llevar a seleccionbalanceadora
Seleccion Balanceadora: Procesos selectivos por el cualmultiples alelos se mantienen en una poblacion a frecuenciassuperiores a la tasa de mutacion. Generalmente se producecuando los heterocigotos tienen un valor adaptativo mayor quelos homocigotos
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Random Genetic Drift (Deriva Genica)
Se forman mas gametos de los que pueden sobrevivir (Darwin),Cuales sobreviven es un asunto determinado en buena medidapor el azar.
Lo anterior implica que las frecuencia de los alelos puedemodificarse unicamente por efecto del azar.
Dado que los procesos de muestreo no cambian las fecuenciasgenicas en ninguna forma predeterminada este proceso sedenomina deriva genica.
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Simulaciones
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Partiendo del modelo de Hardy-Weinberg:
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La cantidad de variacion en una poblacion natural
¿Como cuantificarıan uds. la variacion de una poblacion?
¿Cuando se comenzaron a obtener secuencias de proteınas?
¿Como es la variacion genetica en las poblaciones?
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La cantidad de variacion en una poblacion natural
¿Como cuantificarıan uds. la variacion de una poblacion?
¿Cuando se comenzaron a obtener secuencias de proteınas?
¿Como es la variacion genetica en las poblaciones?
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La cantidad de variacion en una poblacion natural
¿Como cuantificarıan uds. la variacion de una poblacion?
¿Cuando se comenzaron a obtener secuencias de proteınas?
¿Como es la variacion genetica en las poblaciones?
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Zuckerkandl y Pauling (1962)
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Hubby y Lewontin (1966)
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Motoo Kimura (1966)
Evolutionary Rate at the Molecular Level
by MOT00 KIMURA National Institute of Genetics,
Japan
Calculating the rate of evolution in terms of nucleotide substitutions seems t o give a value so high that many of the mutations involved must be neutral ones.
COMPARATIVE studies of haemoglobin molecules among change in for a chain consisting of some amino- different groups of animals suggest that, during the acids. For example, by comparing the and chains of evolutionary history of mammals, amino-acid substitution man with those of horse, pig, cattle and rabbit, the has taken place roughly at the rate of one amino-acid figure of one amino-acid change in x was obtained'.
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La Teorıa Neutral
La mayorıa de los cambios evolutivos se deben a la fijacionazarosa de mutaciones.
A nivel molecular la mayorıa de los cambios evolutivos no debea la seleccion positiva de alelos ventajosos ni por seleccionbalanceadora sino a la DERIVA GENICA.
Neutralidad en este contexto NO implica que la adecuacion detodos los alelos sea igual, sino que el papel del azar es muy(MUY) relevante.
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La Teorıa Neutral II
El papel de la seleccion es muy debil para contender con el azar.Esto es estrictamente cierto siempre que la ventaja adaptativa|s| cumpla con la condici;on |s|< 1/2Ne
Ası la frecuencia de los alelos en cualquier momento sedetermina por azar.
Los loci polimorficos consisten de alelos que estan en procesode fijacion o de extincion.
La fijacion de los alelos es un proceso gradual.
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La Teorıa Neutral III
La Teorıa Neutral NO sugiere que:Los organismos no esten adaptados a su medioLa variacion morfologica es neutralTODA la variacion genetica es neutralLa selecion natural es irrelevante para “dar forma.a los genomas
La Teorıa Neutral NO es una teorıa alternativa a la teorıaevolutiva; toda la investigacion en Teorıa neutral apoya la teorıaevolutiva.
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Del protogenoma a ”nosotros”
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¿Como crece y reorganiza un genoma?
¿Ideas?..
Duplicacion de genes, cromosomas, o genomas completos
Transferencia de genes de otros organismos
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Contenidos Teorıa Neutral de la Evolucion Evolucion del tamano del genoma Otras fuerzas operando sobre los genomas
¿Como crece y reorganiza un genoma?
¿Ideas?..
Duplicacion de genes, cromosomas, o genomas completos
Transferencia de genes de otros organismos
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Contenidos Teorıa Neutral de la Evolucion Evolucion del tamano del genoma Otras fuerzas operando sobre los genomas
¿Como crece y reorganiza un genoma?
¿Ideas?..
Duplicacion de genes, cromosomas, o genomas completos
Transferencia de genes de otros organismos
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Duplicacion
Duplicacion
Genes individuales, cromosomas o genomas
Propuesta como mecanismo evolutivamente relevante porSusumu Ohno en 1970
¿Como ocurrirıa?...
¿Como lo probamos?...
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Duplicacion
Duplicacion
Genes individuales, cromosomas o genomas
Propuesta como mecanismo evolutivamente relevante porSusumu Ohno en 1970
¿Como ocurrirıa?...
¿Como lo probamos?...
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Duplicacion
Autopoliploidizacion
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Duplicacion
Autopoliploidizacion II
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Duplicacion
Ejemplos de duplicacion I
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Duplicacion
Ejemplos de duplicacion II
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Transferencia Horizontal
La ”pureza”de los genomas
¿Como se transmite la informacion genetica?
¿Y si la transmision de la informacion genetica no fuera solovertical?
¿Como ocurrirıa?...
¿Como lo probamos?...
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Transferencia Horizontal
La ”pureza”de los genomas
¿Como se transmite la informacion genetica?
¿Y si la transmision de la informacion genetica no fuera solovertical?
¿Como ocurrirıa?...
¿Como lo probamos?...
![Page 33: Evolución Molecular](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051018/55cf8fdc550346703ba09efd/html5/thumbnails/33.jpg)
Contenidos Teorıa Neutral de la Evolucion Evolucion del tamano del genoma Otras fuerzas operando sobre los genomas
Transferencia Horizontal
La ”pureza”de los genomas
¿Como se transmite la informacion genetica?
¿Y si la transmision de la informacion genetica no fuera solovertical?
¿Como ocurrirıa?...
¿Como lo probamos?...
![Page 34: Evolución Molecular](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051018/55cf8fdc550346703ba09efd/html5/thumbnails/34.jpg)
Contenidos Teorıa Neutral de la Evolucion Evolucion del tamano del genoma Otras fuerzas operando sobre los genomas
Transferencia Horizontal
Transferencia Horizontal de Genes
![Page 35: Evolución Molecular](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051018/55cf8fdc550346703ba09efd/html5/thumbnails/35.jpg)
Contenidos Teorıa Neutral de la Evolucion Evolucion del tamano del genoma Otras fuerzas operando sobre los genomas
Transferencia Horizontal
Transferencia Horizontal de Genes II
![Page 36: Evolución Molecular](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051018/55cf8fdc550346703ba09efd/html5/thumbnails/36.jpg)
Contenidos Teorıa Neutral de la Evolucion Evolucion del tamano del genoma Otras fuerzas operando sobre los genomas
Transferencia Horizontal
Transferencia Horizontal de Genes III
![Page 37: Evolución Molecular](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051018/55cf8fdc550346703ba09efd/html5/thumbnails/37.jpg)
Contenidos Teorıa Neutral de la Evolucion Evolucion del tamano del genoma Otras fuerzas operando sobre los genomas
Transferencia Horizontal
Transferencia Horizontal de Genes IV
![Page 38: Evolución Molecular](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051018/55cf8fdc550346703ba09efd/html5/thumbnails/38.jpg)
Contenidos Teorıa Neutral de la Evolucion Evolucion del tamano del genoma Otras fuerzas operando sobre los genomas
Transferencia Horizontal
Transferencia Horizontal de Genes V
![Page 39: Evolución Molecular](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051018/55cf8fdc550346703ba09efd/html5/thumbnails/39.jpg)
Contenidos Teorıa Neutral de la Evolucion Evolucion del tamano del genoma Otras fuerzas operando sobre los genomas
Reduccion de genomas
El tamano (reducido) de algunos genomas
¿En quienes ocurrirıa?
¿por o para que ?
¿Como ocurrirıa?...
¿Como lo probamos?...
![Page 40: Evolución Molecular](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051018/55cf8fdc550346703ba09efd/html5/thumbnails/40.jpg)
Contenidos Teorıa Neutral de la Evolucion Evolucion del tamano del genoma Otras fuerzas operando sobre los genomas
Reduccion de genomas
El tamano (reducido) de algunos genomas
¿En quienes ocurrirıa?
¿por o para que ?
¿Como ocurrirıa?...
¿Como lo probamos?...
![Page 41: Evolución Molecular](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051018/55cf8fdc550346703ba09efd/html5/thumbnails/41.jpg)
Contenidos Teorıa Neutral de la Evolucion Evolucion del tamano del genoma Otras fuerzas operando sobre los genomas
Reduccion de genomas
Reduccion de genomas
![Page 42: Evolución Molecular](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051018/55cf8fdc550346703ba09efd/html5/thumbnails/42.jpg)
Contenidos Teorıa Neutral de la Evolucion Evolucion del tamano del genoma Otras fuerzas operando sobre los genomas
Reduccion de genomas
Reduccion de genomas II
![Page 43: Evolución Molecular](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051018/55cf8fdc550346703ba09efd/html5/thumbnails/43.jpg)
Contenidos Teorıa Neutral de la Evolucion Evolucion del tamano del genoma Otras fuerzas operando sobre los genomas
Elementos moviles
¿Que causa esto?
![Page 44: Evolución Molecular](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051018/55cf8fdc550346703ba09efd/html5/thumbnails/44.jpg)
Contenidos Teorıa Neutral de la Evolucion Evolucion del tamano del genoma Otras fuerzas operando sobre los genomas
Elementos moviles
¿Que causa esto II?
![Page 45: Evolución Molecular](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051018/55cf8fdc550346703ba09efd/html5/thumbnails/45.jpg)
Contenidos Teorıa Neutral de la Evolucion Evolucion del tamano del genoma Otras fuerzas operando sobre los genomas
Elementos moviles
¿Que causa esto III?
![Page 46: Evolución Molecular](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051018/55cf8fdc550346703ba09efd/html5/thumbnails/46.jpg)
Contenidos Teorıa Neutral de la Evolucion Evolucion del tamano del genoma Otras fuerzas operando sobre los genomas
Elementos moviles
¿Que causa esto IV?
![Page 47: Evolución Molecular](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051018/55cf8fdc550346703ba09efd/html5/thumbnails/47.jpg)
Contenidos Teorıa Neutral de la Evolucion Evolucion del tamano del genoma Otras fuerzas operando sobre los genomas
Elementos moviles
Trasposones
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Elementos moviles
¡Fin!