Conceptos de especie, subespecie y raza Conceptos de especie, subespecie y raza. Biodiversidad de las poblaciones actuales de Homo sapiens GERMAN MANRIQUEZ. PROGRAMA DE GENETICA HUMANA. ICBM. 1. Antecedentes históricos del problema 2. Especie, subespecie y razas: el problema de la clasificación del ser humano 3. Polimorfismo de las poblaciones humanas 4. La variación polimórfica del DNA y su uso en Medicina

1. Antecedentes históricos del problema François Bernier's Nouvelle division de la terre par les différents espèces ou races qui l'habitent, 1684. Johann Blumenbach (1775) De generis humani varietate nativa, Göttingen. Razas: Caucásica (blanca) Mongólica (amarilla) Malaya (café) Negra Americana (roja) Immanuel Kant, 1754. Antropología práctica. Felix von Luschan, 1897, Escala de pigmentación de la piel en humanos

2. Definición de los conceptos de especie, subespecie y raza en Biología ESPECIE (DEFINICION BIOLOGICA DEL CONCEPTO) a.Definiciones que enfatizan el aislamiento entre los miembros de distintas especies según criterios: REPRODUCTIVO: grupos de poblaciones naturales, potencial o realmente interfertiles, que estan aislados reproductivamente de otros tales grupos (Mayr, 1942) GENETICO: la comunidad mas grande e incluyente de individuos que comparten un acervo genetico comun (Dobzhansky, 1950) ECOLOGICO: linaje (o conjunto de linajes estrechamente emparentados) que ocupa una zona adaptativa minimamente diferente a la de cualquier otro linaje y que evoluciona separadamente de todos los otros linajes que estan fuera de su rango [de dispersion] (Van Valen, 1976) b.Definiciones que enfatizan el reconocimiento entre los miembros de la misma especie: por RECONOCIMIENTO CONDUCTUAL: poblacion mas inclusiva de organismos biparentales que comparten un sistema comun de fertilizacion Y un sistema de senales de reconocimiento para el apareamiento (Paterson, 1985) c.Definiciones que enfatizan la cohesión genética entre los miembros de la misma especie: por COHESION GENETICA: poblacion mas inclusiva de individuos que potencialmente pueden estar cohesionados por su fenotipo mediante mecanismos de cohesion [geneticos y demograficos] que le son intrinsecos (Templeton, 1989)

Especie: comunidad más grande e incluyente de individuos que comparten un acervo genético común (Dobzhansky, 1950)

RAZA Definición esencialista, Hooton (1926) ”División mayor de la humanidad caracterizada como grupo por compartir determinada combinación de atributos, derivados de un ancestro en común, y que conforman un trasfondo físico laxo, generalmente atenuado por las variaciones individuales” Definición taxonómica, Mayr (1969) ”Conjunto de poblaciones de una misma especie, fenotípicamente similares, que habitan una parte del rango de distribución d ela especie, y difieren taxonómicamente de otras poblaciones de la misma especie” Definición poblacional, Dobzhansky (1970) ”Poblaciones mendelianas compuestas de individuos que difieren genéticamente entre sí” Definición evolutiva, Templeton (1998) ”Una subespecie (o raza) es un linaje evolutivo particular dentro de una especie. La diferenciación genética entre subespecies (razas) se debe a barreras que impiden el intercambio de genes, que han persisitido por largos períodos de tiempo. Poseen continuidad histórica, además de la diferenciación genética actualmente observada” Definición genética Lewontin, et al (2002): Una raza geográfica es una población local fenotípicamente diferenciada dentro de una misma especie, capaz de intercambiar genes con otras razas de la misma especie. Debido a que prácticamente todas las poblaciones geográficas difieren unas de otras en la frecuencia de algunos de sus genes, el concepto de raza no operacionalmente de gran utilidad en Biología

3. Biodiversidad de las poblaciones actuales de Homo sapiens

Rol de las migraciones como factor evolutivo que aumenta la variación intra e interpoblacional de los grupos humanos durante la historia reciente y antigua

Rol de los factores sociales y culturales en la distribución de las frecuencias alélicas en la población chilena Valenzuela, CY. 1984. Marco de referencia sociogenético para los estudios de Salud Pública en Chile, Rev. Chil. Pediatría 55: 123-127

Polimorfismo de las poblaciones humanas: color de la piel. Distribución de la pigmentación de la piel en humanos a nivel global

Variación intrapoblacional versus variación interpoblacional Distribución de la pigmentación del cabello en Australia… (castaño oscuro) ...y en el Reino Unido (colorines)

Variación intrapoblacional versus variación interpoblacional

Karl Landsteiner Polimorfismo de las poblaciones humanas: sistema AB0

En las poblaciones amerindias extintas yactuales predomina el grupo 0

Variación polimórfica del DNA y su uso en Medicina

Cambios en una sola base nucleotídica de la secuencia Polimorfismo de nucleótidos únicos (Single nucleotide polymorphism, SNPs) Cambios en una sola base nucleotídica de la secuencia Estudios de asociación: prevalencia de marcador polimórfico en individuos sanos y afectados. Métodos directo e indirecto Variantes funcionales más comunes asociadas con una enfermedad en particular Regiones asociadas con susceptibilidad, según desequilibrio de ligamiento (incluye secuencias codificantes y no codificantes). Cada variante disfuncional se hereda junto con sus secuencias flanqueadoras

A nivel poblacional, cada gen humano expresa un número limitado de combinaciones SNP

Ejemplos de genes para enfermedades del ser humano detectados mediante estudios de asociación (*SNP)

Bridges, SL et al. 2002. Single-nucleotide polymorphisms in tumor necrosis factor receptor genes: definition of novel haplotypes and racial/ethnic differences Arthritis & Rheumatism 46: 2045 Afro-americanos con artritis reumatoidea (AR) (N= 108) Afro-americanos sanos (N= 62) Caucasoides sanos (N= 59) TNFRSF1B SNP 196 T/G, cambio Met - Arg, susceptibilidad a AR familiar en Caucasoides (gen codifica para receptores tipo II) Diferencias significativas entre caucasoides sanos y afro-americanos sanos para las 3 regiones flanqueadoras del gen: -609 G/T (.13 vs .42) -580 A/G (.49 vs 0) -383 A/C (.14 vs 0)

Laurin, N et al. 2002. Recurrent Mutation of the Gene Encoding sequestome 1 (SQSTM1/p62) in Paget Disease of Bone Am. J. Hum. Genet. 70: 1582 PDB aumento focal y desorganizado del metabolismo de recambio de mterial óseo (locus PDB3 en cromosoma 5q35) 24 familias franco-canadienses y 291 individuos control Se estudió región de 300 kb, con gen codificante para proteína de unión a ubiquitina (sequestoma 1)

Hallazgo de mutación recurrente en el dominio asociado a ubiquitina (UBA) en posiciones 394-440. Esta mutación está ausente en 291 individuos controles Dos eventos mutacionales independientes, que ocurren en la misma posición del gen, causan una alta proporción de pacientes con PDB en población franco-canadiense