Acasalamento consanguíneo e assortivo
Acasalamento aleatório com respeito a um locus é comum, mas não é universal. Devem ser distinguidos dois tipos de desvios do acasalamento aleatório. Primeiro, os indivíduos podem acasalar uns com os outros de forma não aleatória devido ao seu grau de ancestralidade comum; ou seja, o seu grau de relação genética. Se o acasalamento entre parentes ocorre mais frequentemente do que aconteceria por mero acaso, então a população está a procriar. Se o acasalamento entre parentes é menos comum do que aconteceria por acaso, então diz-se que a população está a sofrer uma consanguinidade forçada, ou consanguinidade negativa.
Segundo, os indivíduos podem tender a escolher um ao outro como companheiros, não devido ao seu grau de relação genética, mas devido ao seu grau de semelhança entre os dedos de uns com os outros em algum local. A tendência para o acasalamento de semelhantes é chamada de acasalamento positivo assortivo. O acasalamento com parceiros, ao contrário dos parceiros, é chamado de acasalamento negativo assortivo. O acasalamento assortivo nunca é completo.
Acasalamento consanguíneo e assortivo não são a mesma coisa. Os parentes próximos assemelham-se mais uns aos outros do que indivíduos não relacionados em média, mas não necessariamente para qualquer traço particular em indivíduos particulares. Assim, a consanguinidade pode resultar em tese de indivíduos bastante díspares. Por outro lado, os indivíduos que se prostituem por alguma característica podem fazê-lo porque são parentes, mas os indivíduos não relacionados podem também ter semelhanças específicas. Os irmãos e irmãs não têm todos a mesma cor de olhos, e as pessoas de olhos azuis não são todas relacionadas uma com a outra.
Acasalamento soropositivo para alguns traços é comum. Nos humanos, existe um viés positivo de acasalamento assortivo para a cor da pele e altura, por exemplo. Uma diferença importante entre o acasalamento assortivo e a consanguinidade é que o primeiro é específico a uma característica, enquanto que o segundo se aplica a todo o genoma. Os indivíduos podem acasalar assortativamente em relação à altura, mas ao acaso em relação ao grupo sanguíneo. Os primos, por outro lado, assemelham-se em média ao mesmo grau em todos os loci.
Tanto para o acasalamento assortivo positivo como para a consanguinidade, a estrutura da topopulação é a mesma: há um aumento da homozigosidade acima do nível previsto pelo equilíbrio de Hardy-Weinberg. Se dois indivíduos se relacionarem, têm pelo menos um antepassado comum. Assim, há alguma hipótese de que um alelo transportado por um deles e um alelo transportado pelo outro sejam retirados da molécula de ADN idêntica. O resultado é que existe uma hipótese extra de homozigosidade por descendência, a ser adicionada à hipótese de homozigosidade (p2 + q2) que surge do acasalamento aleatório de indivíduos não relacionados. A probabilidade de homozigosidade por descendência é chamada coeficiente de consanguinidade (F). A figura 24-6 e a caixa 24-5 ilustram o cálculo da probabilidade de homozigosidade por descendência. Os indivíduos I e II são fullsibs porque partilham ambos os progenitores. Rotulamos cada alelo nos pais de forma unívoca para os acompanhar. Os indivíduos I e II acasalam para produzir o indivíduoIII. Se o indivíduo I é A1/A3 e o gameta que contribui para o III contém o aleloA1, então gostaríamos de calcular a probabilidade de o gameta produzido pelo II ser também A1. A probabilidade é 1/2 de que II receba A1 do seu pai, e, se o fizer, a probabilidade é 1/2 de que II faça passar A1 para o gameta em questão. Assim, a probabilidade de III receber uma A1 de II é 1/2 × 1/2 = 1/4 e esta é a probabilidade de III – o produto de um acasalamento completo de seis – ser homozigoto por descendência.
Figure 24-6
Cálculo da homozigose por descendência para uma descendência (III) de um cruzamento irmão-irmã (I-II). A probabilidade de II receber A1 do seu pai é 1/2; se receber, a probabilidade de II passar A1 à geração produtora (mais…)
Box 24-5
Efeito do Acasalamento de Parentes Próximos na Homozigosidade.
Tal consanguinidade próxima pode ter consequências deletérias. Consideremos um alelo raredeleterioso a que, quando homozigoto, causa um distúrbio metabólico. Se a frequência do alelo na população ép, então a probabilidade de um casal aleatório produzir uma descendência homozigota é apenas p2 (do equilíbrio de Hardy-Weinberg). Assim, se pis, digamos, 1/1000, a frequência de homozigotos será de 1 em 1.000.000. Agora, suponha-se que o casal é irmão e irmã. Se um dos seus pais comuns for um heterozigoto para a doença, ambos podem recebê-lo e ambos podem passá-lo aos seus descendentes. Como o cálculo mostra, quanto mais raro for o gene, maior é o risco relativo de uma descendência defeituosa da consanguinidade. Parentes distantes da consanguinidade, a hipótese de homozigotos por descendência é menor mas ainda substancial. Para primos em primeiro grau, por exemplo, o risco relativo é de 1/16p em comparação com o acasalamento aleatório.
A consanguinidade sistemática entre parentes próximos conduz eventualmente à homozigosidade completa da população mas a taxas diferentes, dependendo do grau de relação. Qual alelo é fixado dentro de uma linha é uma questão de sorte. Se,na população original da qual as linhas consanguíneas são retiradas, a alelaA tem frequência p e a alelaa tem frequênciaq = 1 – p, então uma proporçãop das linhas homozigóticas estabelecidas pela consanguinidade irá behomozygous A/A e uma proporçãoq das linhas irá bea/a. A consanguinidade toma a variação genética presente na população original e converte-a em variação entre as linhas consanguíneas homozigotas amostradas da população (Figura 24-7).
Figure 24-7
Generation repetidas de auto-fertilização (ou consanguinidade) que dividem uma população heterozigota numa série de linhas completamente homozigotas. A frequência das linhasA/A entre as linhas homozigotos será igual à frequência do alelo A no (mais…)
P>Ponhamos que uma população é fundada por um pequeno número de indivíduos que acasalam aleatoriamente para produzir a geração seguinte. Assumir que não volta a ocorrer mais nenhuma imigração na população. (Por exemplo, os coelhos agora na Austrália provavelmente descenderam de uma única introdução de alguns animais no século XIX). Nas gerações posteriores, então, todos estão relacionados com todos os outros, porque as suas árvores genealógicas têm antepassados comuns aqui e ali os seus pedigrees. Tal população é então consanguínea, no sentido de que existe uma certa probabilidade de um gene ser homozigoto por descendência. Porque a população é, por necessidade, finita em tamanho, algumas das linhagens familiares originalmente introduzidas serão extintas em cada geração, tal como os nomes de família desaparecem numa população humana fechada porque, por acaso, não restam descendentes masculinos. As linhas familiares originais desaparecem, a população passa a ser composta por descendentes de cada vez menos indivíduos fundadores originais, e todos os membros da população passam a ter cada vez mais probabilidades de ter a mesma descendência alélica. Por outras palavras, o coeficiente de consanguinidade aumenta, e a heterozigosidade diminui com o tempo até finalmenteF atingir 1,00 e a heterozigosidade atingir 0,
A taxa de perda de heterozigosidade por geração numa população tão fechada, finita e aleatoriamente reprodutora é inversamente proporcional ao número total(2N) de genomas haplóides, onde N é então o número de indivíduos diplóides na população. Em cada geração,1/2N da heterozigosidade restante é perdido, portanto
onde Ht e H0 são as proporções de heterozigotos na décima e na geração original, respectivamente. À medida que o número t de gerações se torna muito grande, Ht aproxima-se de zero.