En genética , la subdominancia , también conocida como ventaja del homocigoto , desventaja del heterocigoto o sobredominancia negativa, " [1] es lo opuesto a la sobredominancia . Es la selección contra el heterocigoto , provocando una selección disruptiva [2] y genotipos divergentes . La subdominancia existe en situaciones donde el genotipo heterocigótico es inferior en aptitud al genotipo homocigótico dominante o recesivo. En comparación con ejemplos de sobredominancia en poblaciones reales, la subdominancia se considera más inestable [3] [4] y puede conducir a la fijación de cualquiera de los alelos. [1] [5] [6]
Un ejemplo de subdominancia estable puede ocurrir en individuos que son heterocigóticos para polimorfismos que los harían más adecuados para uno de dos nichos . [7] Considere una situación en la que una población es completamente homocigótica para un alelo "A" , lo que permite la explotación de un recurso particular. Con el tiempo, se puede introducir un alelo polimórfico "a" en la población, lo que da como resultado un individuo capaz de explotar un recurso diferente. Esto daría como resultado una invasión homocigótica "aa" de la población debido a la inexistente competencia por el recurso no explotado. La frecuencia de los individuos "aa" aumentaría hasta que la abundancia del recurso "a" comience a disminuir. Con el tiempo, los genotipos "AA" y "aa" alcanzarían el equilibrio entre sí, y los individuos heterocigóticos "Aa" experimentarían potencialmente una aptitud reducida en comparación con aquellos individuos que son homocigóticos para la utilización de cualquiera de los recursos. Este ejemplo de subdominancia es estable porque cualquier cambio en el equilibrio daría como resultado una selección del alelo raro debido a una mayor abundancia de recursos. Esta selección compensatoria devolvería en última instancia al sistema dimórfico a un equilibrio subdominante . [7]
Un ejemplo de subdominancia estable se puede encontrar en la especie de mariposa africana Pseudacraea eurytus , que utiliza el mimetismo batesiano para escapar de la depredación . Esta especie posee dos alelos, cada uno de los cuales confiere una apariencia similar a la de otra especie de mariposa local que es tóxica para su depredador. Los individuos que son heterocigotos para este rasgo parecen tener una apariencia intermedia y, por lo tanto, experimentan una mayor depredación y una menor aptitud general. [8]
Los modelos de subdominancia estable han demostrado potencial para impulsar la introducción de genes refractarios en poblaciones de plagas que son responsables de la propagación de enfermedades infecciosas como la malaria y el dengue . [9] Un gen refractario por sí solo no tendría mayor aptitud que los genes nativos, pero la subdominancia diseñada puede resultar eficaz como mecanismo para propagar dicho gen. En este modelo, se introducen dos construcciones genéticas en dos cromosomas no homólogos . Cada constructo es letal cuando se expresa individualmente, pero puede ser suprimido por el otro constructo. De esta manera, los individuos con sólo uno de los dos genes construidos (heterocigotos) son seleccionados en contra, pero los homocigotos con ambos o ninguno de los genes construidos son genéticamente sanos. El análisis de este modelo utilizando genética de poblaciones simple muestra que la propagación exitosa de genes refractarios utilizando esta subdominancia diseñada es posible con una liberación relativamente pequeña del genotipo construido en la población. [9]
Se logró un sistema similar de manipulación de poblaciones de plagas en una población de Drosophila melanogaster mediante el uso de un sistema de derribo /rescate. [10] La construcción genética en este sistema emplea una eliminación de dsRNAi de una proteína C reactiva , RpL14, así como un elemento de rescate (una copia completa del gen RpL14 de tipo salvaje ). Los individuos que son heterocigotos para este constructo experimentan una menor aptitud física debido a la restauración limitada del gen RpL14, lo que resulta en una reducción de la fertilidad femenina y un retraso en el desarrollo, junto con varias otras mutaciones que, en última instancia, reducen la aptitud física en un 70-80 %. [10] Este sistema de subdominancia permitió la manipulación de la población y la fijación final del genotipo construido y tiene aplicaciones potenciales en varios entornos, incluida la agricultura y la reducción de diversas enfermedades transmitidas por plagas.