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:
Immanuel Kant, 1754.
Antropología práctica.
Caucásica (blanca)
Mongólica (amarilla)
Malaya (café)
Negra
Americana (roja)
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
frecuencia alélica
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
alto
medio-alto
medio
medio-bajo
bajo
grupo socioeconómico
grupo 0 (sistema AB0)
Lineal (grupo 0 (sistema AB0))
alelo d (sistema Rh)
Lineal (alelo d (sistema Rh))
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
Polimorfismo de las poblaciones humanas: sistema AB0
Karl Landsteiner
En las poblaciones amerindias
extintas yactuales predomina el
grupo 0
Variación polimórfica del DNA y su uso en Medicina
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)
ALELO
Factor V
ENFERMEDAD
REFERENCIA
Trombosis venosa Voorberg, J et al, 1994. Lancet 343: 1535
Promotor para
insulina
Diabetes tipo I
Bennett, ST et al. 1995. Nature Genet. 9:
284
CCR5*
Receptor
quimocina,
resistencia SIDA
Smith, MW et al . 1997. Science 277: 959
ApoE4*
(apolipoproteína)
Mal de Alzheimer,
Glaucoma
primario
Strittmatter, WJ & AD Roses, 1996. Annu.
Rev. Neurosci. 19: 53; Copin et al. 2002
Am. J. Hum. Genet. 70: 1575
TNFR* (Receptor)
Necrosis tumoral
Bridges, SL et al. 2002. Arthritis &
Rheumatism 46: 2045
SQSTM1/p62*
(Unión a ubiquitina)
Mal de Paget
(disfunción
metabolismo
osteoclastos)
Laurin, N et al. 2002. Am. J. Hum. Genet.
70: 1582
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
Frecuencia promedio de polimorfismo de nucleótidos únicos
en poblaciones humanas (37.427 SNPs, R2= 0.9936)
0.803
Frecuencia
0.735
0.683
afro-americana
caucasoide
asiatica