Mutación

Clase 14

Mutación

• Fuente original de variación genética

• Jerárquica– Nucleótido– Secuencia– Gen– Cromosoma

Diversidad

Mutación+

Deriva-

Selección

+/-

Migración

+

Efecto de Mutación

• Neutro

• Substitución

• Indel– Efecto fuerte

• Mutación dirigida e inversa

Frecuencias

• Asumimos:– Alelo silvestre (A1)– Alelo mutado (A2)– Mutaciones reversibles de (A1 a A2)

• Frecuencia A1 a A2 ocurre u• Frecuencia A1 a A2 ocurre v• Frecuencia A2 es q

)(

)1(

vuqu

vququ

vqqu

qpq

Equilibrio

)(

)(0

vuu

q

vuqu

e

¿Qué tan efectivan son las mutaciones cambiando frecuencias?

0

0

001

)1(

)1(

pup

pu

uppp

tt

¿Si u=10-5 cuántas generaciones se ocupan para reducir p a la mitad?

Destino de las mutaciones

• Una mutación ocurre en forma heterocigota• Mutación puede desaparecer por

apareamiento• Hay 50% probabilidad de perder una

mutación en la siguiente generación

• Probabilidad de perder mutación en familia de tmaño k = (½)k

Mutaciones en poblaciones finitas

• Mutaciones se pueden perder al azar

• Teoría neutralista– Efecto de deriva y mutación sobre diversidad

• Mucha utilidad actual en estudio de evolución

• Probabilidad de una nueva mutación:

• Probabilidad de fijar la nueva mutación:

• Probabilidad de perder una nueva mutación

Np

21

0

Npu

2

1)(

Nqu

2

11)(

00.050.10.150.20.250.30.350.40.450.5

1 10 100 1000

N

u(p)

Fijación y Pérdida

• Fijación y pérdida de los alelos involucran escalas de tiempo muy distintas– t pérdida entre 0 y 1/2N– t fijación entre 1/2N y 1

– Usualmente frecuencia de mutación es pequeña

Tiempo para fijar y pérdida

Fijar

Pérdida

eNpT 4)(1

NNN

pT e 2ln2)(0

Modelo de Alelos Infinito (IAM)

• Cada mutación crea un alelo nuevo

• Alelos son creados por mutación y perdidos por deriva hasta alcanzar un equilibrio

• Produce un número alto de alelos y diversidad genética

Modelo de Alelos Infinito (IAM)

• Cada mutación crea un alelo nuevo

• Alelos son creados por mutación y perdidos por deriva hasta alcanzar un equilibrio

• Produce un número alto de alelos y diversidad genética

Diversidad Genética en IAM• Kimura define por endogamia

• Los dos alelos no deben mutar

• Dado que He = 1-f:

121

12

1

t

eet f

NNf

21 1

21

12

1uf

NNf t

eet

144

uNuN

He

ee

Modelo Mutaciones escalonadas (SMM)

• Mutaciones no ocurren en cualquier lugar

• Mutaciones son más probables en estados adyacentes

• Afecta heterocigosidad:– Usualmente menor

• Implicaciones para diferentes marcadores

21

)18(

11

uNH

e

e