Diversidade entre e dentro de populações simuladas sob deriva genética

Abstract

O efeito da deriva genética sobre as populações de pequenos tamanhos tem sido objeto de diversos estudos, apresentando efeito sobre a composição genética das populações. A amostragem dos gametas ao acaso dentro de pequenas populações com perda de diversidade genética e fixação de alelos, tem conseqüências de grande significado para a conservação da diversidade genética e das espécies. A diversidade genética é fundamental para que ocorra a evolução. A seleção natural atua entre as variantes dentro das populações em relação à adaptação ao ambiente, proporcionando variação entre populações e, por fim, variação entre espécies. A manutenção da variabilidade genética em populações é a base da conservação de espécies e, portanto, a descrição e o estudo do efeito da deriva genética sobre as populações se tornam de grande importância. Deste modo, o objetivo deste trabalho foi analisar o efeito da deriva genética sobre a diversidade genética de diferentes populações simuladas de diferentes tamanhos. Para o estudo da diferenciação genética dentro e entre populações sujeitas ao efeito da deriva genética, foram simuladas 4000 populações originadas de marcas moleculares co-dominantes. As amostras geradas foram de 20, 50, 100 e 200 indivíduos com 100 subpopulações submetidas a 10 gerações de acasalamento ao acaso com base em 10 locos. As populações foram avaliadas por meio dos seguintes índices de diversidade genética entre e dentro: Endogamia e Heterozigosidade, Distância Shannon Wiener (1978), Índice de diversidade de Nei (1973), Índice de Fixação de Wright (1951, 1978), Heterozigosidade de Weir (1996), Análise de variância molecular (AMOVA) de Excoffier, et al., (1992). Conclui-se que o efeito da deriva genética alterando a freqüência gênica depende do tamanho da população. Quanto menor a população, maiores são os efeitos da amostragem, evidenciados pelas estatísticas GST, FST e oST, que aumentam seu valor com o avanço das gerações, indicando perda de variação genética dentro e aumento da divergência genética entre as populações.

The effect of genetic drift on populations has been the subject of many studies due to a reduction in the effective population size. It may seem that the case has only effect on the genetic composition of populations. Meanwhile, a random sampling of gametes in small populations has significant consequences for the conservation of genetic diversity, as the loss of genetic diversity and fixation of alleles within the population. Genetic diversity is fundamental to the evolution. The natural selection operates between the variations within populations to adjust to the environment, providing variation among populations and, finally, variation among species. Thus, the higher the genetic variability exists in the population, the greater the chances of exploitation by breeders in their work. The maintenance of genetic variability in populations is the basis for the conservation of species and hence the description and study of the effect of genetic drift which appears on it, is reason for the search. Thus, the research aimed to analyze the effect of genetic drift on the genetic diversity of different populations. For that were generated and analyzed data from the simulation of populations. One of the key factors to evaluate the effect of genetic drift is the size of populations to be worked. To study and acquisition of genetic differentiation within and between populations under the effect of genetic drift, 4000 were simulated populations originated from molecular markers co- dominant. The samples were generated, 20, 50, 100 and 200 individuals with 100 sub-populations subjected to 10 generations of random mating with emphasis on 10 loci. The populations were evaluated with different indices of genetic diversity between and within: heterozygosity and inbreeding, Distance Shannon - Wiener (1978), Index of diversity of Nei (1973), Index of Fixing Wright (1951, 1978), heterozygosity for Weir (1996), Analysis of molecular variance (AMOVA) of Excoffier, et al., (1992). We conclude that the effect of genetic drift by changing the gene frequency depends on the size of the population. The lower the population, most obvious are the effects of random sampling, the statistics GST, FST and oST increase their value to the advancement of generations, a result of loss of genetic variation within and genetic divergence among populations.