Mecanismos de Evolução Flashcards
Como se pode caracterizar a evolução em termos moleculares?
Variação e fixação das frequencias alélicas nas populações.
Para serem considerados como tal, os mecanismos de evolução têm de permitir …
A variação e fixação de características
Quais são os mecanismos de evolução?
- Seleção natural
- Mutações
- Fluxo de genes
- Deriva genética
De que resulta a macroevolução?
Tempo + mecanismos de evolução (microevolução)
O sexo não é considerado um mecanismo de evolução porque…
não permite a fixação das características;
O sexo é um importante fator de … através de:
Variabilidade genética
* fecundação
* crossing-over
* separação cromossomas homólogos
A variabilidade genética pode ser a nível:
inter e intra-populacional
Dentro de uma pop. quando existe mais do que 1 alelo presente num determinado locus (locus polimórfico)
Uma espécie pode ter diferenciação genética?
Sim, quando há fixação de alelos diferentes num mesmo locus
Ex: cor do pelo
Porque é que a reprodução sexuada não é biologicamente eficiente?
- Apenas metade do DNA de cada progenitor é passada à geração
- Muita energia investida
- Fitness de uma fêmea é reduzido para metade em relação a uma fêmea assexual (custo dos machos)
Quais as vantagens da reprodução sexuada?
- Fêmeas bem adaptadas ao ambiente para se conseguirem reproduzir
- chance da combinação de 1/2 da info genética com o macho para produzir descendência 2x mais bem adaptada
- Em condições ambientais flutuantes, pode ser uma vantagem produzir descendência diferente à parental (fitness diferente dos pais mas melhor adaptado nas condições da descendencia)
Essencialmente, o custo dos machos divide-se em:
- Energético
- Demográfico
- Genético
Que mecanismos de evolução podem ter mantido a reprodução assexuada?
- Mutações
- Fluxo de genes
O que demonstra o equilíbrio de Hardy-Weinberg?
A hereditariedade e a recombinação, por si só, não alteram as frequências alélicas.
O sexo altera as frequências alélicas?
Não, como já visto, não fixa alterações nas populações
O modelo de Hardy-Weinberg assume que as frequências alélicas são … .
constantes ao longo das gerações
O modelo de Hardy-Weinberg só é válido quando:
os cruzamentos são aleatórios
Uma pop. está em equilíbrio de Hardy-Weinberg quando…
A soma das frequencias alélicas dá 1
p+q= 1 e p^2+2pq+q^2=1
Que condições de verificação existem para assumir o equilíbrio de H-W?
- Não há fluxo genético
- Não há seleção natural
- Não há mutações
- Cada genótipo com a mesma probabilidade de reprodução
- Pop. infinitamente grande (não se aplica na prática mas na realidade existem pop. o grande o suficiente para se aplicar)
- Cruzamento de indivíduos é aleatório
Caso exista seleção natural, o que acontece ao equilíbrio de H-W?
É desviado
Como podemos inferir a existência de um fitness diferencial?
Ao observar a sobrevivência dos genótipos por desvios ao equilíbrios de H-W: podemos prever que genótipos serão favorecidos ou não pela seleção natural
Que exemplo real podes dar sobre desvio ao equilíbrio de H-W?
Industrial melanism
Diminuição da frequência melanizada.
Que tipos de seleção natural existem?
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- Estabilizadora: atua contra a alteração de uma determinada característica (nº de ovos constantes)
- direcional: favorece um fenótipo extremo
- disruptiva: favorece os dois extremos de um fenótipo
Segundo o equilibrio de H-W, as frequências alélicas mantêm-se constantes de geração em geração. O que pode destabilizar este equilíbrio?
Mecanismos de evolução:
* deriva genética
* fluxo de genes
* seleção natural
* mutações
As mutações podem ser … ou …
espontâneas ou induzidas
As mutações pontuais são em … e têm um efeito fenotípico elevado/reduzido. De que tipo podem ser?
Bases
Reduzido
Point mutations:
* Silent
* nonsense
* missense
Frameshift
As mutações a nível do cromossoma podem ser do tipo:
- deleções
- translocações
- duplicações
- Inversões
A dúvida de darwin em relação às mutações, é que este não conseguia comprovar que eram de cariz…
hereditário.
As mutações com significado evolutivo são as … . Na linhagem germinativa só as mutações … é que têm significado evolutivo.
deletérias e letais
benéficas
As mutações são completamente aleatórias?
Não, existem populações cujos indivíduos apresentam múltiplas mutações
Bacteriófagos, bactérias, leveduras
Como se chamam as zonas do DNA mais suscetíveis a mutação?
Hotspot’s
Hipóteses para a existência de hotspots:
- sistema de reparação de DNA: dão-se replicações que podem aumentar a probabilidade de ocorrer mais mutações
- Distribuição de cargas eletroestáticas do DNA suscetibilizam determinadas a mutações
Os Hotspots atraem mutações onde elas já são frequentes, ou seja, em locais onde podem ser … ou …
toleradas ou benéficas
Transposões também são conhecidos como:
elementos genéticos móveis
Exemplo de dois eventos onde pode acontecer a mobilidade dos transposões são:
Meiose e mitose
Os transposões causam mutações … e são responsáveis por alterar … e produzir mutações …
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espontâneas
genes
cromossómicas
Como atuam os transposões em eucariotas e procariotas?
Eucariotas: movem-se entre um cromossoma ou para cromossomas diferentes
Procariotas: movem-se no cromossoma ou para plasmídeos e bacteriófagos
Os mecanismos de transposição são divididos em … :
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* Transposição conservativa: não replicativa; em procariotas e eucariotas
* Transposição replicativa: retrotransposão origina RNA que codifica para transposão; apenas em eucariotas
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Porque é que os transposões são ubíquos?
Estão presentes em todos os genomas
Os transposões são escassos/abundantes e têm frequencia e sucesso constante/variável nos genomas eucariotas/procariotas.
Abundantes
variável
eucariotas
Como é que os organismos “convivem” com a aleatoridade dos transposões?
- maior parte dos transposões está inativa
- transposões podem trazer vantagens
- transposões parecem ter evoluido para migrarem para safe-heavens
- genoma pode regular o movimento dos tranposões
Qual o significado evolutivo dos transposões?
- Condições de stress podem ativar transposões
- transposões ativos aumentam frequencia de mutações
- Maior parte das mutações causadas são neutras ou deletérias, mas podem ter significado adaptativo
Transposable elements can shake up otherwise conservative genomes and generate genetic novelty
O que é a homeose?
Mutação que causa a transformação de uma área corporal noutra
Como se chamam os genes alvo da homeose?
Genes Hox (Homeobox)
Os genes Hox são variáveis?
Não! altamente conservados em plantas e animais
Todas as proteínas codificadas pelo gene Hox são … pois regulam a … de outros genes.
- fatores de transcrição
- transcrição
A expressão dos genes Hox dá-se no estágio…
embrionário
As homeoses são consideradas macro ou micromutações?
Macromutações
As homeoses estão relacionadas com que fenómeno? Porquê?
Radiação do Câmbrico. Relacionadas com o aparecimento de novos planos corporais
A ordem dos genes no compleco Homeobox determina…
a ordem de expressão ao longo do eixo anter-posterior do embrião.
A duplicação de genes pode ser visto de duas formas:
- Redundante
- papel protetor contra mutações
Como é que se forma uma nova função num gene duplicado?
- Uma das cópias sob pressão seletiva; a outra deixa de estar
- Acumulação de mutações
- Se mutações forem favoráveis a seleção natural mantêm-nas
- Origina nova proteína com nova função
Quais são os 3 destinos da duplicação de genes?
- Não-funcionalização: proteína sem funcionalidade; partes reguladoras deste novo gene acumularão mutações degenerativas
- Nova-funcionalização: se houver uma mutação benéfica; manutenção de ambos os genes
- sub-funcionalização: acumulação de uma mutação numa região reguladora que faz com que ambas as cópias sejam essenciais para a expressão genética
As cadeias da hemoglobina são um caso de…
Duplicação do genoma
Os pseudogenes são resultado de… e codificam/não codificam para proteínas funcionais
duplicação de genes
não
Para que serve a duplicação de genes?
- Produzir várias cópias do mesmo gene
- resposta a stresses ambientais
- diversidade funcional
- melhorar funções existentes
O que é o fluxo genético?
Migração de genes de uma pop. para outra
Porque é que o fluxo genético é uma faca de dois gumes?
- importante fator de variação genética
- Contra a especiação
O que é a deriva genética?
Flutuações na frequencia de alelos resultantes do acaso
A expressão da deriva genética é maior em pop. pequenas ou grandes?
Pequenas
A deriva genética produz adaptação?
Não
Quais são as duas formas extremas de deriva genética?
- Efeito gargalo: pop. sofre perdas aleatórias grandes
- Efeito fundador: poucos indivíduos fundam uma população
Ao nível metapopulacional, a deriva genética/fluxo genético aumenta/diminui a variação interpopulacional e aumenta/diminui a variação intrapopulacional. A deriva genética/ fluxo de genes tem o efeito oposto.
- deriva genética
- aumenta
- diminui
- Fluxo de genes
