Es bien sabido que la evolución está impulsada por la selección natural. Los organismos con cambios en su código genético que dan como resultado un fenotipo mejor tendrán más descendencia y, por lo tanto, propagarán estos cambios beneficiosos a través de su población. Si un fenotipo (y, por lo tanto, el genotipo subyacente también) es bueno o malo depende del entorno.
Pero la evolución también está impulsada por lo que llamamos selección neutral. La mayoría de las mutaciones no letales en el genoma tienen muy poco efecto sobre el fenotipo y pueden considerarse neutrales. Cuando se produce dicha mutación, se desarrolla un nuevo alelo para el que no se seleccionó realmente. La selección neutral también ocurre a través de la migración (a través de la migración, se traen constantemente nuevos alelos de otras poblaciones, lo que podría no tener un efecto positivo o negativo en el fenotipo en el entorno donde vive nuestra población), y la deriva genética (la frecuencia de los alelos puede cambiar mediante muestreo aleatorio en lugar de selección explícita).
Cuando a un investigador se le dan dos secuencias homólogas alineadas, digamos hemoglobina A en humanos y ratones, una pregunta importante que podría hacer es si las diferencias entre esas secuencias se deben o no a la selección natural o procesos neutrales. Para hacer esto, ella miraría las sustituciones en la secuencia de aminoácidos.
El número de sustituciones sinónimos da una medida de la distancia evolutiva entre las dos secuencias, ignorando la selección. Las sustituciones sinónimas no pueden haber sido el resultado de la selección de ninguna manera, por lo que son una buena medida. Se describe en el número Ks, o dS (el S significa sinónimo), el número promedio de sustituciones en codones sinónimos alineados.
Las sustituciones no anónimas pueden ser el resultado de una selección positiva o deriva. Después de medir Kn, o dN (no sinónimo), el número promedio de sustituciones en codones alineados no sinónimos, la idea es “normalizar” por la deriva genética que se conoce de Ks. Básicamente obtenemos una medida como esta:
[matemática] \ omega = \ frac {dN} {dS} \ aprox \ frac {selección + neutral} {neutral} [/ matemática]
Si dN / dS es alrededor de 1, no se realizó ninguna selección. Si es significativamente menor, entonces tenemos una selección negativa, es decir, los cambios en esta secuencia genética se seleccionan activamente en contra. Si es mucho mayor que 1, tenemos una selección positiva.
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