El equilibrio genético es la condición de un alelo o genotipo en un acervo genético (como una población) donde la frecuencia no cambia de generación en generación. [1] El equilibrio genético describe un estado teórico que es la base para determinar si las poblaciones pueden desviarse de él y de qué manera. El equilibrio de Hardy-Weinberg es un marco teórico para estudiar el equilibrio genético. Comúnmente se estudia utilizando modelos que toman como supuestos los de Hardy-Weinberg, es decir:
También puede describir otros tipos de equilibrio, especialmente en contextos de modelización. En particular, muchos modelos utilizan como base una variación del principio de Hardy-Weinberg. En lugar de que todos los personajes de Hardy-Weinberg estén presentes, estos asumen un equilibrio entre los efectos diversificadores de la deriva genética y los efectos homogeneizadores de la migración entre poblaciones. [2] Una población que no está en equilibrio sugiere que se ha violado uno de los supuestos del modelo en cuestión.
El principio de Hardy-Weinberg proporciona el marco matemático para el equilibrio genético. El equilibrio genético en sí, ya sea Hardy-Weinberg o no, proporciona la base para una serie de aplicaciones, que incluyen la genética de poblaciones, la conservación y la biología evolutiva. Con el rápido aumento de secuencias genómicas completas disponibles, así como la proliferación de marcadores anónimos, se han utilizado modelos para extender la teoría inicial a todo tipo de contextos biológicos. [3] Utilizando datos de marcadores genéticos como ISSR y RAPD , así como el potencial predictivo de las estadísticas, los estudios han desarrollado modelos para inferir qué procesos impulsaron la falta de equilibrio. Esto incluye la adaptación local , la contracción y expansión del rango y la falta de flujo de genes debido a barreras geográficas o de comportamiento, aunque se han aplicado modelos de equilibrio a una amplia gama de temas y preguntas.
Los modelos de equilibrio han dado lugar a avances en este campo. Debido a que la dominancia alélica puede alterar las predicciones de equilibrio, [4] algunos modelos han dejado de utilizar el equilibrio genético como supuesto. En lugar de las estadísticas F tradicionales, utilizan estimaciones bayesianas. [5] Holsinger et al. desarrolló un análogo de FST, llamado theta. [6] Los estudios han encontrado que las estimaciones bayesianas son mejores predictores de los patrones observados. [7] Sin embargo, el modelado basado en el equilibrio genético sigue siendo una herramienta en genética de poblaciones y conservación: puede proporcionar información invaluable sobre procesos históricos previos. [4]
El equilibrio genético se ha estudiado en varios taxones. Algunas especies marinas en particular han sido utilizadas como sistemas de estudio. La historia de vida de organismos marinos como los erizos de mar parece cumplir mejor que las especies terrestres los requisitos del modelado del equilibrio genético. [8] Existen en grandes poblaciones panmícticas que no parecen verse fuertemente afectadas por barreras geográficas. A pesar de esto, algunos estudios han encontrado una diferenciación considerable en toda la distribución de una especie. En cambio, al buscar el equilibrio genético, los estudios encontraron complejos de especies grandes y extendidos. [9] Esto indica que el equilibrio genético puede ser raro o difícil de identificar en la naturaleza, debido a cambios demográficos locales considerables en escalas de tiempo más cortas. [10]
De hecho, aunque un tamaño de población grande es una condición necesaria para el equilibrio genético según Hardy-Weinberg, algunos han argumentado que un tamaño de población grande en realidad puede ralentizar el acercamiento al equilibrio genético. [11] Esto puede tener implicaciones para la conservación, donde el equilibrio genético puede usarse como marcador de una población saludable y sostenible.