HEREDABILIDAD.. CONCEPTO E IMPORTANCIA BIOLÓGICA HEREDABILIDAD La HEREDABILIDAD es el parámetro que se estima y discute más frecuentemente en genética cuantitativa, ya sea en mejora animal o vegetal, o cuando se aplica a poblaciones naturales. La heredabilidad heredabilidad es importante porque porque determina con qué ritmo se modifica modifica la media poblacional, y cómo evoluciona la población, en respuesta a la selección natural o artificial.
Concepto de heredabilidad
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La heredabilidad es la proporción de la varianza fenotípica total que es debida a causas genéticas; en otras palabras, la heredabilidad mide la importancia relativa de la varianza genética como determinante de la varianza fenotípica. Se pueden distinguir dos tipos de heredabilidad: heredabilidad: la heredabilidad en sentido amplio y la heredabilidad en sentido estricto. La heredabilidad en sentido amplio (H) se basa en la varianza genotípica:
H = VG / VP y, por tanto, mide en qué medida la varianza fenotípica está determinada por la varianza genotípica; es decir, incluye los efectos de la varianza por dominancia dominancia y de la varianza epistática. La heredabilidad en sentido amplio no aporta mucho a la hora de entender las propiedades genéticas de una población, ni revela la causa del parecido fenotípico entre parientes. La heredabilidad en sentido estricto (h2) mide la proporción de la varianza fenotípica total que está determinada por la varianza genética aditiva:
h2 = VA / VP y, por tanto, excluye la contribución debida a la varianza dominante y epistática. La heredabilidad en sentido estricto es la causa principal del parecido fenotípico entre parientes, es el determinante principal de las propiedades genéticas de una población y determina la tasa de cambio evolutivo del carácter en la población; es decir, la respuesta a la selección. Cuando nos referimos a heredabilidad sin más, sin adjetivos, nos referimos a la heredabilidad en sentido estricto. A menudo, malinterpretamos el concepto de heredabilidad como el grado de determinación genética, o en qué medida el fenotipo está determinado por el genotipo, o en qué medida el fenotipo está determinado por los genes heredados de los padres. Estas interpretaciones son todas ellas incorrectas, i ncorrectas, porque puede haber muchos loci que afectan el carácter, pero estar todos ellos fijados y, por tanto, no contribuirán a la varianza genética. Como puedes comprobar, cuando un alelo se encuentra fijado y, por tanto, la frecuencia del otro alelo es cero, las ecuaciones para la varianza genética aditiva y para la varianza genética dominante
son también cero. Sin embargo la ecuación para la media poblacional no es cero cuando un alelo se encuentra fijado. Por tanto, un locus puede afectar a la media de un carácter aún cuando no sea variable. Es muy importante recordar que la heredabilidad se refiere a la variación del carácter en la población, ya que todas las definiciones que hemos dado se basan exclusivamente en la varianza. Existen otros errores bastante comunes en torno al concepto de heredabilidad. En primer lugar, es importante recalcar que no existe un valor de heredabilidad único para un determinado carácter en una determinada especie, ya que éste varía a menudo entre poblaciones y entre ambientes. Puede diferir entre poblaciones porque V A depende de las frecuencias génicas, por lo que si dos poblaciones se diferencian en loci que afectan al carácter de i nterés, la heredabilidad puede diferir. La heredabilidad puede diferir en diferentes ambientes porque V E es parte de V P. Este hecho se observa más claramente si reescribimos la expresión de la l a heredabilidad desglosando la varianza fenotípica (en el denominador denominador de la expresión) en sus diferentes componentes:
h2 = VA / (VA + VD + VI + VE) por tanto, al aumentar V E, la heredabilidad disminuye, porque porque una menor proporción de la varianza fenotípica corresponde a varianza genética aditiva. El numerador de la heredabilidad también puede verse verse afectado por el ambiente, ya que la expresión expresión de la varianza genética puede verse afectada por el ambiente; un tipo de interacción genotipo X ambiente. Refiriéndonos de forma más concreta a la expresión de la varianza genética aditiva, aditiva, el ambiente puede afectar los valores genotípicos "a" y "d", alterando V A sin alterar las frecuencias génicas. La heredabilidad es un parámetro sin dimensiones puesto que es un cociente de varianzas del mismo carácter. Puesto que es una parte respecto al todo o, lo que es lo mismo, el numerador está contenido en el denominador, desde un punto de vista teórico la heredabilidad varía de 0 a 1, aunque como cualquier estima sujeta a error, las estimas de heredabilidad pueden pueden caer fuera de estos límites. Otra interpretación errónea, también bastante extendida, es que una heredabilidad de 0 significa que el carácter no se encuentra afectado por los genes. También en este caso resulta válida la consideración que hacíamos respecto de los loci fijados; de hecho todos los caracteres fenotípicos tienen un cierto ci erto componente genético, ya que los organismos se construyen atendiendo a un programa genético. La confusión se esfuma si nos centramos en la variación. Una heredabilidad de 0 quiere decir que no hay varianza genética aditiva en esa población en ese ambiente particular, en cuyo caso, la varianza fenotípica se debe enteramente a la variación ambiental y a los componentes no aditivos de la varianza genética.
Otra idea equivocada es que una heredabilidad de 1 significa que el ambiente no puede afectar al carácter. Una heredabilidad de 1 sólo significa que la variación ambiental que afecta a esa población particular no afecta a la varianza fenotípica. Aún así, si el ambiente cambia, este cambio podría afectar a la media y la varianza del carácter en la población.
Heredabilidad De Wikipedia, la enciclopedia libre
Saltar a navegación navegación,, búsqueda En la genética, la heredabilidad es la proporción de la variación fenotípica en una población, atribuible a la variación genotípica entre individuos. La variación entre individuos se puede deber a factores genéticos y/o ambientales. Los análisis de heredabilidad estiman las contribuciones relativas de las diferencias en factores genéticos y no-genéticos a la varianza fenotípica total en una población. Archivo:Additive and Dominance Effects.png Figure 1. Relación de valores fenotípicos con efectos aditivo y dominante usando un locus completamente dominante. editar]] Definición [editar
Considérese un modelo estadístico para describir algún genotipo particular: [1] Fenotipo (‘’P’’) = Genotipo (‘’G’’) + Ambiente (‘’E’’). Considerando las varianzas (Var), esto se vuelve: Var(‘’P’’) = Var(‘’G’’) + Var(‘’E’’) + 2 Cov(‘’G’’,’’E’’) = 0. La heredabilidad se define como: . El parámetro ‘’H 2" es la ‘‘’heredabilidad en sentido amplio’’’ y refleja todas las contribuciones genéticas posibles a la varianza fenotípica de una población. Se incluyen los efectos debidos a la variación alélica (varianza aditiva), variación por dominancia o de acción epistática (interacciones multi-génicas), así como efectos materno y paterno, en los que los individuos son directamente afectados por el fenotipo parental (tal como ocurre con la producción de leche en mamíferos mamíferos). ). Estos términos adicionales se pueden incluir en los modelos genéticos. Por ejemplo, el modelo genético más simple involucra un locus sencillo con dos alelos que afectan algún fenotipo cuantitativo, como lo muestra el ‘’+’’ de la Figura 1. Podemos calcular la
regresión lineal del fenotipo sobre el número de alelos ‘’B’’ (0, 1, o 2), lo cuál se muestra en la línea “Efecto Lineal”. Para cualquier genotipo, B iB j, el fenotipo esperado se puede escribir como la suma de la media total, el efecto lineal, y una desviación dominante: : P P ijij = μ + α i + α j + d ijij = Media poblacional + Efecto Aditivo ( aij = αi + α j) + Desviación Dominante ( d ijij). La varianza genética aditiva es el promedio ponderado de los cuadrados de los efectos aditivos:
Donde f (bb)abb + f ( Bb)a Bb + f ( BB)a BB = 0. Existe una relación similar para la varianza de desviaciones de dominancia:
Donde f (bb)d bb ( Bb)d Bb + f ( BB)d BB = 0. bb + f La ‘’’heredabilidad en sentido estricto’’’ se define como
Y cuantifica solo la porción de la variación fenotípica que es ‘’aditiva’’ (alélica) por naturaleza (nótese que para el sentido amplio se usa mayúscula H 2, y para el sentido estricto, minúscula h2). Cuando el interés es mejorar ganado vía selección artificial, por ejemplo, conocer la heredabilidad en sentido estricto del rasgo de interés, permite predecir qué tanto incrementará la media de la población en la próxima generación en función de qué tanto la media de los parentales seleccionados difiere de la media de la población de la cuál fueron escogidos los parentales seleccionados. La ‘’respuesta a selección’’ observada conduce a una estimación de la heredabilidad en sentido estricto (llamada ‘’heredabilidad realizada’’). REPETIBILIDAD Grado de concordancia entre resultados de sucesivas mediciones del mismo mensurando, mediciones efectuadas con aplicación de la totalidad de las mismas condiciones de medida.NOTAS:1. Estas condiciones se denominan condiciones de repetibilidad.2. Las condiciones de repetibilidad comprenden- El mismo procedimiento de medida- El mismo observador- El mismo instrumento de medida utilizado en las mismas condiciones- El mismo lugar- Repetición durante un corto periodo de tiempo3. La repetibilidad puede expresarse cuantitativamente por medio de las características de dispersión de los resultados. Variación que ocurre entre mediciones hechas por el mismo operador. La repetibilidad es una forma de variación aleatoria. CORRELACION GENETICA
La correlación fenotípica es la correlación existente entre los valores fenotípicos de dos caracteres y puede ser positiva (p.e. producción de leche y cantidad de grasa), nula o negativa (crecimiento e índice de conversión). 2. La correlación aditiva o genética es la correlación entre los valores mejorantes para dos caracteres. 3. La correlación ambiental es la correlación entre las (desviaciones ambientales + desviaciones genéticas genéticas no aditivas dominante dominante y epistática). CAUSAS CORRELACION La existencia de una correlación genética entre dos caracteres puede deberse a dos causas: 1. Pleiotropía: un determinado gen tiene un efecto sobre varios caracteres de forma simultánea 2. Desequilibrio de ligamiento. En cambio tendremos una correlación ambiental si los dos caracteres considerados responden de la misma manera ante cierta influencia ambiental ESTIMACION DE LA CORRELACION GENETICA Descendiente - Progenitor
La relación entre hijos y padres puede usarse para estimar la correlación genética. Para ello deben calcularse 3-4 covarianzas: cov (XA, YC): covarianza del carácter X en el padre A con el carácter Y en la descendencia (C). cov (YA, XC): covarianza del carácter Y en el padre A con el carácter X en la descendencia (C) cov (XA, XC): covarianza del carácter X en el padre A con el carácter 1 en la descendencia (C). cov (YA, YC): covarianza del carácter Y en el padre (A) con el carácter Y en la descendencia (C). cov (X , Y ) y cov (X , Y ) también se las denomina covarianzas cruzadas. Estimación de la correlación genética Descendiente - Progenitor La correlación aditiva/genética entre los caracteres X e Y será igual a: rAXY covarianza cruzada √ cov (XA, XC) cov (YA, YC) = IMPLICACIONES DE CORRELACION GENETICA . Al seleccionar para un determinado carácter, el concepto de correlación nos permitirá valorar la magnitud y dirección del cambio que pueda producirse en otros caracteres (aumento, disminución o ausencia de cambio). 2. La correlación entre caracteres permite realizar selección indirecta para
un determinado carácter (criterio de selección) con la intención de mejorar otro carácter (objetivo de selección) cuya medida es más costosa o difícil de realizar. 3. Una correlación “beneficiosa” no tiene por qué ser positiva p.e. Selección para reducir IC y aumentar crecimiento, que son dos caracteres correlacionados negativamente La heredabilidad de una característica animal sujeta a variación genética puede ser definida como la porción de la variación del fenotipo entre grupos de progenie de un toro. Los valores de heredabilidad varían en un rango de 0 a 1. El balance de la variación en los datos fenotípicos es válido en el ambiente donde fueron obtenidos. Por ejemplo, si una característica tiene una heredabilidad de 0,30 quiere decir que el 30 % de la variación en los datos fenotípicos entre grupos contemporáneos es debido a variación genética, mientras que el 70 % restante depende de la variación en el ambiente. La heredabilidad es un concepto muy importante para los productores de toros. La heredabilidad es uno de los factores que limitan la mejora genética de una característica. Altos valores de heredabilidad están relacionados con un rápido avance genético cuando se aplica una fuerte presión de selección. Para el cálculo de los DEP's se necesita conocer los valores de heredabilidad de cada característica, los que son presentados en la tabla adjunta:
Característica
Facilidad de parto Peso al nacimiento Peso al destete Peso al año Facilidad de parto maternal Leche Peso de la res % de cortes comerciales Marmoreado
Heredabilidad
0,18 0,39 0,28 0,38 0,19 0,16 0,34 0,26 0,35
En cuanto a la correlación, puede definírsela como la asociación entre dos variables. La correlación de los DEP's indican cuan cercanas genéticamente son las características en cuestión. Adicionalmente, las correlaciones pueden ayudar para seleccionar más de una característica en forma simultánea.
Los valores de correlación varían de -1 a +1. Cuanto más cercana sea una correlación a -1 o a +1 está indicando una fuerte relación lineal entres ambas características. La selección para incrementar peso al destete, por ejemplo, resulta en un significativo aumento del peso al año debido debido a la fuerte correlación positiva entre ambas. Este es un caso de correlación positiva, pues al cambiar una característica cambia la otra. En forma opuesta, algunas características como el peso al nacer y la facilidad de parto tienen una relación inversa o negativa de valores. Esto se explica porque si si aumentar el peso al nacer implica una una disminución en la facilidad de parto. Algunos llaman a esta esta correlación negativa como antagonismo. Es posible identificar a los individuos que mejoren una característica sin afectar la otra. Para ello es que se utilizan las correlaciones genéticas cuyos valores se presentan a continuación:
