Equilibrio de Hardy-Weinberg

No equilíbrio de Hardy-Weinberg, uma população não apresenta alterações nas frequências alélicas ou genotípicas ao longo do tempo. Não atuam sobre ela fatores evolutivos. O equilíbrio de Hardy-Weinberg ou princípio de Hardy-Weinberg permite verificar se uma população está evoluindo por meio da avaliação da frequência de um alelo em determinado instante. Se não há mudança nas frequências dos alelos e do genótipo da população ao longo do tempo, diz-se que a população está em equilíbrio de Hardy-Weinberg. Alguns fatores que podem atuar alterando a frequência dos alelos são a seleção natural, mutação, migração e oscilações genéticas. Leia também: Conceitos em genética – termos fundamentais para o estudo dessa área O que é equilíbrio de Hardy-Weinberg? A mudança na frequência de um determinado alelo de um gene na população ao longo do tempo pode ser um indício de que esteja ocorrendo evolução. Quando a população não apresenta essa alteração, diz-se que ela está em equilíbrio de Hardy-Weinberg, o qual foi proposto, de forma independente, no ano de 1908, pelo matemático inglês Godfrey Hardy e pelo médico alemão Wilhelm Weinberg. Uma população encontra-se em equilíbrio de Hardy-Weinberg quando sobre ela apenas estão agindo a segregação mendeliana e a recombinação de alelos – não atuando, assim, outros fatores evolutivos –, e a população não apresenta alteração na frequência de alelos ao longo das gerações. Uma população em equilíbrio de Hardy-Weinberg não sofre ação de fatores evolutivos. Para que ocorra o equilíbrio de Hardy-Weinberg, algumas condições são necessárias, como: A população deve ser suficientemente grande; Os cruzamentos entre os indivíduos devem ocorrer ao acaso; Não pode haver ação de fatores evolutivos, como migração e seleção natural; As taxas de mutação dos genes devem ser equivalentes. Assim, podemos observar que o equilíbrio de Hardy-Weinberg não ocorre em populações reais, pois essas são constantemente afetadas por diversos fatores evolutivos, como veremos a seguir. Leia também: Principais evidências da evolução Fatores que alteram o equilíbrio de Hardy-Weinberg O equilíbrio de Hardy-Weinberg não ocorre em populações reais, pois elas são afetadas constantemente por fatores que influenciam as frequências alélicas e genotípicas, o que altera o seu equilíbrio. Alterações nas frequências alélicas e genotípicas ao longo do tempo levam à evolução. As mutações permitem o surgimento de novos alelos nas populações. Os fatores evolutivos que alteram o equilíbrio de Hardy-Weinberg são: Migração: a chegada e a saída de indivíduos podem provocar mudanças nas frequências alélicas e genotípicas da população, pois genes estão sendo retirados e introduzidos. Assim, os indivíduos que estão chegando podem apresentar diferentes taxas de determinados genes e afetar as taxas que estavam presentes na população original. Mutação: ocorrem ao acaso, sendo responsáveis pelo surgimento de novos alelos. Por meio delas, um alelo (A), por exemplo, pode dar origem a um novo alelo (a). Se esse alelo (a) apresentar uma maior viabilidade, ele será transmitido aos descendentes e se tornará mais frequente na população que o alelo (A). Seleção natural: dentro de uma mesma população, os indivíduos apresentam variações nas suas características herdáveis. Indivíduos que apresentam características mais adequadas ao ambiente tendem a produzir uma maior prole do que aqueles sem essas características, que tendem a ser eliminados. Oscilação gênica ou deriva genética: são alterações nas taxas de genes que ocorrem ao acaso, não por mutação ou pressão seletiva, em populações pequenas. Acesse também: Darwinismo – teoria que explica a evolução das espécies Equação do equilíbrio de Hardy-Weinberg As frequências genotípicas dentro de uma população podem ser expressas pelo binômio (p + q)² = 1, que pode ser desenvolvido e representado pela seguinte equação: p² + 2pq + q² = 1 p = frequência do alelo dominante; q = frequência do alelo recessivo; p² = frequência do genótipo homozigoto dominante; 2pq = frequência do genótipo heterozigoto; q² = frequência do genótipo homozigoto recessivo. Exemplo de equilíbrio de Hardy-Weinberg Tomemos como exemplo hipotético uma população com 100 gatos. Dentre eles, 36 são da cor laranja e homozigotos, 48 são da cor laranja e heterozigotos e 16 são da cor cinza e homozigotos. Sabe-se que o gene para a cor laranja (C) é dominante sobre o gene para a cor cinza (c) e que a frequência do gene recessivo na população é de 16%. Segundo o equilíbrio de Hardy-Weinberg, essa população se cruzará ao acaso e os gametas C e c serão produzidos sempre na mesma proporção, para manter as frequências dos genótipos CC, Cc e cc constantes. De acordo com a equação p² + 2pq + q² = 1, q é a frequência do alelo recessivo. Segundo o nosso exemplo, q²= 0,16 (16%), assim, q = 0,4. Se p + q = 1, temos: p + 0,4 = 1 p = 0,6 Diante disso, temos: Gametas p(C) = 0,6 q(c) = 0,4 p(C) = 0,6 p² (CC)= 0,36 pq(Cc)= 0,24 q(c) = 0,4 pq(Cc)= 0,24 q²(cc) = 0,16 Ainda de acordo com a equação apresentada (p² + 2pq + q² = 1), teremos a seguinte distribuição de genótipos: CC = 0,36 = 36% Cc = 0,48 = 48% cc = 0,16 = 16%