CAPÍTULO 10. CUANTIFICACIÓN DE LA VARIABILIDAD GENÉTICA HUMANA

Presentación del tema: "CAPÍTULO 10. CUANTIFICACIÓN DE LA VARIABILIDAD GENÉTICA HUMANA"— Transcripción de la presentación:

1 CAPÍTULO 10. CUANTIFICACIÓN DE LA VARIABILIDAD GENÉTICA HUMANA
- Especies, subespecies, razas, poblaciones. - Variabilidad intra e interpoblacional. - El color de la piel.

2 Bibliografía complementaria
Barbujani et al (2010) Human genome diversity: frequently asked questions Trends in Genetics 26: 285–295 (JAP1481) Barbujani G and Goldstein DB (2004) Africans and Asians abroad: Genetic Diversity in Europe Annu. Rev. Genomics Hum. Genet. 5:119–150 (JAP1177) Barbujani et al (1997) An apportionment of human DNA diversity. Proc. Natl . Acad. Sci . USA 94:4516 – 4519 (JAP1305) Chaplin G., (2004) Geographic Distribution of Environmental Factors Influencing Human Skin Coloration, American Journal of Physical Anthropology 125:292–302, Chiaroni et al (2009) Y chromosome diversity, human expansion, drift, and cultural evolution PNAS 106:20174 –20179 Jablonski et al, (2000) The evolution of human skin coloration Journal of Human Evolution 39, 57–106 (JAP1110) Jakobsson et al (2008) Genotype, haplotype and copy-number variation in worldwide human populations. Nature 451 Jorde et al (2004) Genetic variation, classification and 'race'. Nature Genetics (JAP1403) Leguebe A y Vrydagh S. (1981) Geographic variability of digital ridge-counts: principal components analysis of male and female world samples. Ann. hum. Biol. 8: Relethford JH (2002) Apportionment of Global Human Genetic Diversity Based on Craniometrics and Skin Color. Am J Phys Anthrop 118:393–398 (JAP1404)

3 Principales rangos taxonómicos
Especies, subespecies, razas, poblaciones Especie: grupo de organismos capaz de cruzarse y producir descendencia fértil. Principales rangos taxonómicos En Biología, una especie es una unidad básica de clasificación y un rango taxonómico. Se define a menudo como un grupo de organismos capaz de cruzarse y producir descendencia fértil.

4 Subespecies de jilguero europeo
Especies, subespecies, razas, poblaciones Subespecie: una población que se distingue de otras por características morfológicas y de distribución. Es la categoría taxonómica de rango inferior. La presencia de caracteres específicos localmente adaptados puede determinar la división de una especie en subespecies. Cada una tiene en común algunos caracteres morfológicos por los cuales sus componentes se asemejan entre sí y se distinguen de los de las demás subespecies Los miembros de las subespecies pueden cruzarse y dar descendencia fértil, pero usualmente no lo hacen por barreras geográficas o de otro tipo. Una subespecie es una población que se distingue de otras por características morfológicas y de distribución. Es el único taxón por debajo de especie. Subespecies de jilguero europeo

5 Especies, subespecies, razas, poblaciones
Raza: no tiene categoría taxonómica. A menudo se utiliza como sinónimo de subespecie y generalmente circunscrita a animales domésticos. Mapa con 3 razas humanas de la enciclopedia Meyers lexikon (ediciones )

6 Especies, subespecies, razas, poblaciones
Grupo continental: aquellos individuos que comparten el territorio delimitado por un continente. Desde el punto de vista de la Antropogenética, la extensión de los continentes es diferente de la habitual, ya que además de factores geográficos se consideran factores históricos, culturales y genéticos. Por ello, Europa incluye el Norte de Africa y Próximo Oriente. Individuos africanos

7 Comando de Afrikaners durante la 2ª guerra boer
Especies, subespecies, razas, poblaciones Etnia: grupo de individuos que comparte una serie de convicciones culturales, que pueden ser lingüísticas, religiosas, de comportamiento, históricas o de ascendencia, bien sean reales o ficticias. Comando de Afrikaners durante la 2ª guerra boer

8 Especies, subespecies, razas, poblaciones
Población: grupo de personas que comparte un espacio geográfico definido y no presenta un alejamiento de la panmixia significativo. El significado en Antropogenética y en Demografía de población difiere notablemente. Habitantes de Sidney

9 Variabilidad intra e interpoblacional
Mujeres Elipses de dispersión (70 %) de las poblaciones continentales para un análisis de componentes principales del número de crestas de los diez dedos. Se distingue Asia oriental (E) y occidental (O). Leguebe y Vrydagh, 1981 Hay un gran solapamiento en la variabilidad genética entre los diferentes grupos continentales.

10 Gráfico obtenido con Structure a partir de 525.000 SNPs
Variabilidad intra e interpoblacional Jakobsson et al, 2008 Gráfico obtenido con Structure a partir de SNPs Una especie puede subdividirse cuando se observen discontinuidades entre grupos de individuos, lo que no parece el caso en el hombre.

11 Variabilidad intra e interpoblacional
Barbujani et al, 2010 Heterogeneidad genética de las poblaciones humanas (FST, varianza estandarizada) Rango de valores: entre el 5 y el 13% En varios trabajos recientes recopilados por Barbujani, se ha observado una heterogeneidad genética entre poblaciones humanas de entre el 5 y el 13 %. El resto correspondería a heterogeneidad intrapoblacional o entre poblaciones locales. Este valor puede considerarse bajo. Y de hecho, es más bajo que el observado en otras especies de primates, ya que supone entre ½ y 1/3 de la heterogeneidad de los gorilas.

12 Variabilidad intra e interpoblacional
Según Harpending (2002) estos valores implicarían u parentesco entre todos los humanos actuales equivalente al de tío(a)-sobrina(o). Un enfoque para entender intuitivamente este grado de parentesco proviene de la pérdida de antepasados. En efecto, todo grado de parentesco implica pérdida de antepasados. En la figura observamos una pareja de primos hermanos que, por serlo, sólo tienen 3 parejas de abuelos.

13 Variabilidad intra e interpoblacional
Barbujani et al, 2004 AMOVA de diferentes marcadores. Entre continentes: 10% (media), 13% (mediana) Los 3 trabajos del cromosoma Y tienen severos problemas: El 1º, de Seielstad et al (1998), sólo incluye africanos. El 2º, de Jorde et al (2000) da valores muy heterogéneos para Francia y Norte de Europa, que los propios autores ignoran después. El 3º, de Romualdi et al, 2002, analiza también inserciones Alu y al menos para ellas, hay numerosos valores erróneos.

14 Variabilidad intra e interpoblacional
Una explicación posible El número de cromosomas Y por pareja es cuatro veces menor que para los cromosomas autosómicos. Por eso, el efecto esperado de la deriva debe ser el cuádruple Chiaroni et al, 2009 También cabe una explicación para los problemas con los datos del cromosoma Y. El número de cromosomas Y por pareja es cuatro veces menor que para los cromosomas autosómicos. Por eso, el efecto esperado de la deriva debe ser el cuádruple. Lo mismo cabría esperar para el ADNmt. Para el cromosoma X, ya que hay 3/4, debe estar multiplicada por 1,33.

15 Variabilidad intra e interpoblacional
AMOVA de diferentes marcadores Entre continentes: entre 10 y 14% Aunque haya un solapamiento muy importante de la variabilidad genética entre continentes, por el uso combinado de diferentes marcadores pueden discriminarse muy bien las diferentes poblaciones. Structure, 100 Alu Jorde et al, 2004

16 El color de la piel - La reflectancia de la piel (es decir, la intensidad de color), se encuentra fuertemente correlacionada con la latitud y con los niveles de radiación UV. - El color de la piel es adaptativo y lábil. Los niveles de pigmentación han cambiado más de una vez a lo largo de la evolución humana. - Debido a todo ello, este carácter no es útil para estudios filogenéticos entre grupos humanos modernos. Jablonski et al, 2000

17 El color de la piel Estimas de la heterogeneidad entre continentes
(entre el 6 y el 25%, excepto para el color de la piel) Relethford, 2002

18 Recapitulación Barbujani et al, 1997 Una especie se subdivide cuando pueden observarse discontinuidades entre grupos de individuos En la especie humana, para la mayor parte de los marcadores no se observan unas discontinuidades marcadas. - Por el contrario, en general se observan variaciones graduales. Cuando se observan zonas de marcado cambio genético, suelen corresponderse con pequeñas regiones, con características de aislados o con huellas de procesos locales de deriva y/o flujo génico. Las diferencias interpoblacionales sólo representan una pequeña parte de la diversidad genética global de nuestra especie. Jorde et al, 2004 No debe confundirse la distribución de la variabilidad con la resolución de los marcadores genéticos en la clasificación de poblaciones o individuos Relethford, 2002 La pigmentación de la piel es una excepción en el patrón de variabilidad del genoma humano Jablonski et al, 2000 La pigmentación de la piel es un carácter adaptativo y lábil, sin validez para la determinación de relaciones filogenéticas Nuestra especie presenta unos bajos valores de diferenciación entre poblaciones (aproximadamente el 12%) cuando se le compara con otros mamíferos de tamaño considerable. Es suficientemente bajo y sin grandes discontinuidades, por lo que no cabe considerar la existencia de subespecies.