¿Qué es el acervo genético?
¿Qué es el acervo genético?
El acervo genético es un término usado en genética de poblaciones para describir el conjunto de alelos que portan la totalidad de los individuos que existen en una población. También se denomina reserva genética, patrimonio genético o gene pool, en inglés.
Cada gen específico posee su propio acervo genético, formado por cada uno de los alelos de dicho gen. En una población, cada individuo es considerado único desde el punto de vista de su constitución genética.
Entender el concepto de acervo genético es clave para la biología evolutiva, ya que el término está involucrado en la definición de evolución.
Así, una población está en equilibrio cuando el acervo genético no varía; en contraste, decimos que la población está evolucionando si existe cambio en el acervo genético de una generación a la otra.
Definición
El acervo genético se define como todo el conjunto de genes en una población. En biología, la definición de población hace referencia a una agrupación de individuos de la misma especie que comparten un espacio físico y potencialmente pueden reproducirse.
El término fue usado por primera vez en 1926 por el genetista ruso Aleksandr Sergeevich. Luego, el famoso e influyente biólogo evolutivo Theodosius Dobzhansky, llevó el término a los Estados Unidos y lo tradujo como gene pool, o piscina de genes.
Cada gen puede presentarse en diversas formas o variantes, y cada una es considerada un alelo.
Tomemos como ejemplo hipotético un gen que codifica el pelaje de cierto mamífero. Este mamífero puede presentar un pelaje blanco o negro. El gen que codifica para el color blanco es considerado un alelo, igualmente para la otra característica.
Consecuencias en la variación de los acervos genéticos
Cada población tiene un acervo genético que la caracteriza, algunas son ricas en genes diferentes, mientras que otras presentan una variación pobre en la totalidad de sus genes.
Las poblaciones que poseen una variación abundante en sus acervos genéticos pueden presentar variaciones favorables que permiten su aumento de frecuencia en la población.
Hay que recordar que la variación en una población es una condición indispensable para que los mecanismos que dan pie a la evolución puedan actuar –llámese selección natural o deriva génica–.
Por otra parte, los acervos genéticos reducidos pueden tener consecuencias graves en el destino de la población –en los casos más graves promueve la extinción–.
En ciertas poblaciones de felinos, por ejemplo, la variación genética es sumamente pobre y por ello se dice que están en peligro de extinción.
El acervo genético en genética y biología evolutiva
Desde el punto de vista de genética de poblaciones, la microevolución se define como el “cambio en las frecuencias alélicas en una población”.
En los estudios poblaciones, los genetistas suelen enfocarse en el conjunto de genes de una población en un momento dado. El acervo genético es considerado como el receptáculo del cual la descendencia obtiene sus genes.
Los genes tienen una ubicación física, conocida como loci, y este puede estar formado por dos o más alelos en el acervo genético.
En cada ubicación, un individuo puede ser homocigoto o heterocigoto. En el primer caso, los dos alelos son idénticos, mientras que un heterocigoto presenta dos alelos diferentes.
Acervo genético en las polillas moteadas
El ejemplo típico en biología evolutiva es el de la polilla moteada. En este lepidóptero existen dos alelos que determinan el color del cuerpo. Uno de ellos determina el color claro y otro el color oscuro.
A medida que transcurre el tiempo, las frecuencias de ambos alelos pueden cambiar en la población. La acción humana ha tenido un efecto destacado en la evolución del color en las polillas.
En las zonas no contaminadas, el alelo que determina el color claro aumentará en frecuencia, ya que le otorga una ventaja en fitness al individuo que la posee. Por ejemplo, puede actuar como camuflaje en la corteza clara de los árboles de la zona.
En contraste, las zonas contaminadas suelen oscurecer la corteza de los árboles. En estas regiones, la frecuencia relativa del alelo para el color oscuro aumentará.
En ambos casos, se observa cambio en las frecuencias relativas de los alelos. Esta variación en el acervo genético es lo que conocemos como microevolución.
El origen del acervo genético humano
El biólogo evolutivo sueco Svante Pääbo nos proporciona una mirada al variado acervo genético de nuestra especie. El origen de cómo emergieron los humanos modernos siempre ha sido de especial interés para los paleontólogos y biólogos evolutivos.
A continuación haremos un resumen del trabajo de este autor:
¿Todo nuestro acervo genético proviene de África?
La teoría más conocida es el origen del humano en África, y su posterior dispersión por todo el mundo. Así, nuestros ancestros desplazaron competitivamente al resto de los homínidos que habitaban el planeta, sin intercambiar genes con ellos.
En contraste, otro punto de vista argumenta que sí existió intercambio génico entre las poblaciones de homínidos, formando una especie de “continuidad regional”.
Ambas teorías formulan distintos orígenes de cómo se originó toda la variación de nuestro acervo genético, ya sea que toda la variación que encontramos vino de África o posee raíces y orígenes más profundos.
Evidencias actuales
Las evidencias encontradas en el genoma del hombre de Neandertal (Homo neanderthalensis) permite concluir que ninguna de las visiones planteadas es totalmente correcta. De hecho, nuestro acervo genético es más complejo de lo que esperábamos.
Si bien es cierto que el acervo genético humano tuvo su origen en África, aproximadamente un 1 a 3% del genoma se originó fuera de África subsahariana, y muestra ancestría proveniente del hombre de Neandertal.
Un 5% de nuestro acervo genético parece provenir de un grupo ubicado en Siberia: el hombre de Denísova, un pariente lejano de los neandertales, cuya secuencia proviene de un hueso hallado al sur de Siberia.
La evidencia actual apoya al menos tres “movimientos” de genes: uno desde los neandertales hasta el ancestro de los asiáticos, otro desde los neandertales hasta el hombre de Denísova y un último flujo desde los denisovanos hasta un grupo de homínidos desconocido que se separó del linaje hace aproximadamente un millón de años.
Referencias
- Campbell, N. A. Biología: Conceptos y relaciones. Pearson Educación.
- Freeman, S., & Herron, J. C. Análisis evolutivo. Prentice Hall.
- Pääbo, S. The diverse origins of the human gene pool. Nature Reviews Genetics.