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 SEMESTRE 2017-1
FORMATO PARA PROPONER CURSOS
1. Título del Curso Fundamental: Genética de Poblaciones
Se sugiere que sea conciso y refleje el contenido general
2. Tutor responsable
Nombre completo Luis Enrique Eguiarte Fruns
Adscripción
Instituto de Ecología
Teléfono
56229006
Correo
[email protected]
electrónico
3. Profesores invitados
Nombre completo Erika Aguirre Planter
Adscripción
Instituto de Ecología
Teléfono
56229006
Correo
[email protected]
electrónico
Nombre completo Enrique Scheinvar Gottdiener
Adscripción
Instituto de Ecología
Teléfono
56229006
Correo
[email protected]
electrónico
4. Introducción/justificación del Curso
La genética de poblaciones analiza la variación genética dentro y entre las poblaciones que forman a las especies, explicando sus patrones en términos de las fuerzas evolutivas: flujo génico, deriva génica, mutación y selección natural. La genética de poblaciones tiene su origen en artículos y libros de varios investigadores en Inglaterra y Estados Unidos en los años 30 del siglo pasado (Fisher, 1930; Wright, 1931, 1932; Haldane, 1932), y ha demostrado ser la herramienta más poderosa para el estudio de la evolución, haciendo su estudio central no sólo para lo biólogos interesados en evolución y ecología, sino para cualquier estudiosos serios del material genético y la herencia a todos su niveles. Como señala Michael Lynch en su libro del 2007, “Nada en evolución tiene sentido si no es a la luz de la genética de poblaciones”. La evolución a su vez es el estudio de los patrones y procesos que han producido 1 el cambio de los organismos en el tiempo, y es el resultado de las fuerzas evolutivas operando sobre la variación genética por mucho tiempo. El proceso evolutivo ha generado tanto la adaptación (el ajuste de los organismos a su medio ambiente), como la gran diversidad de especies que hay y han existido en el pasado en la tierra (millones de especies). La genética de poblaciones inicialmente buscaba explorar, en un solo gen, el comportamiento de dos alelos que segregan de acuerdo a las leyes de Mendel. Este caso se analiza de manera sencilla, y el Equilibrio de Hardy-­‐Weinberg describe cómo se comporta la variación en ausencia de cualquier fuerza evolutiva y es una especie modelo nulo de cómo se comporta la variación genética si no opera ninguna fuerza evolutiva. De esta manera, modificando los supuestos del Equilibrio de Hardy-­‐Weinberg se exploran los efectos de las diferentes fuerzas evolutivas sobre la variación genética. ¿Qué pasa al considerar modelos más realistas (y por lo tanto más complicados) de la genética? Recientemente, con los avances en los métodos moleculares y análisis de secuencias, la disminución de costos y el incremento en la velocidad de secuenciación y los estudios genómicos, por fin se puede analizar cientos o miles de genes y SNPs en las poblaciones naturales. Estos datos, junto con las herramientas teóricas recientemente desarrolladas, permiten reconstruir finamente la historia evolutiva de las poblaciones y las especies, tanto en términos selectivos y demográficos (i.e., teoría de la coalescencia) como geográficos (i.e., la filogeografía) y avanzar en resolver una serie de problemas ecológicos, taxonómicos y evolutivos En esté curso pretendemos que los alumnos entiendan y puedan aplicar los principios de la genética de poblaciones, desde sus bases clásicas hasta los desarrollos más recientes, revisando rigurosamente tanto la teoría como los patrones empíricos. 5. Características para la impartición del Curso
Indique el lugar en donde se realizará el Curso
Auditorio del Instituto de
Ecología, UNAM
Número de sesiones y duración en horas por 30 sesiones, 2 horas por
sesión
sesión
(mínimo 36 horas)
Disponibilidad de impartirlo por videoconferencia SI XX
NO
Número total de alumnos que puede aceptar
30
Número de alumnos del PDCB que puede 15
aceptar
6. Método de evaluación
2 Por favor incluya en este apartado él % de la contribución relativa de:
Exámenes (número)
3 exámenes, 15% c/u, 45% en total
Participación en clase y 15%
asistencia
Presentación
de
un Presentación de su trabajo semestral: 15%;
proyecto
Trabajos
Tareas (problemas): 25%.
Otros
7. Temario del Curso Fundamental
Identifique para cada profesor el tema que impartirá y las horas asignadas
Luis E. Eguiarte F= LEEF
Erika Aguirre Planter = EAP
Enrique Scheinvar Gottdiener = ESG
I. Introducción a la Genética de poblaciones. LEEF, 3 sesiones, 6 horas.
a) Objetivos y metas de las genética de poblaciones.
b) Historia de la genética de poblaciones y de la evolución molecular.
c) Repaso de genética clásica y molecular.
II. El estudio de la variación en las poblaciones naturales y la ley del equilibrio de
Hardy-Weinberg. LEEF y EAP, 4 sesiones, 8 horas.
a) Marcadores morfológicos.
b) Alozimas/ Isozimas.
c) Variación a nivel ADN: métodos moleculares (i.e., RFLPs, PCR, clonación,
secuencias, RAPDs, AFLPs, microsatélites, nuevos métodos de secuenciación,
SNPs, etc.) y patrones.
d) La ley del equilibrio de Hardy-Weinberg.
e) Complicaciones a Hardy-Weinberg: Diferencias entre sexos, genes ligados al
sexo y más de dos alelos.
f) El problema de la estimación empírica de las frecuencias alélicas.
g) Medidas de variación genética y de distancia genética.
III. La selección natural. LEEF y ESG, 4 sesiones, 8 horas.
a) Diferentes tipos de selección natural.
b) El modelo básico de selección.
c) Complicaciones al modelo básico: genes ligados al sexo y alelos múltiples.
d) Selección en viabilidad.
e) Selección sexual y apareamiento clasificado negativo (negative assortative
mating).
f) Selección gamética y alelos de incompatibilidad.
g) El problema de estimar la intensidad de la selección en el campo.
h) Modelos ecológicos, variación espacial y temporal y selección dependiente de
la frecuencia.
IV.- La endogamia: ESG y EAP, 3 sesiones, 6 horas.
3 a) El coeficiente de endogamia y el equilibrio de Hardy-Weinberg.
b) Autofertilización total y parcial: teoría y estimaciones.
c) Estimación de la endogamia a partir de pedigrís.
e) La endogamia en las poblaciones naturales.
f) La “depresión” por endogamia.
e) “Kin selection”.
f) Reproducción asexual.
V. La deriva génica y el tamaño efectivo de las poblaciones. LEEF y ESG, 3
sesiones, 6 horas.
a) ¿Que es la deriva génica?
b) Un enfoque de matrices de transición.
c) Efecto de fundador y cuellos de botella.
d) El tamaño efectivo de las poblaciones, definiciones y métodos ecológicos y
genéticos para su estimación.
e) Deriva génica y selección natural.
VI. El flujo génico y la estructura de las poblaciones. EAP y LEEF, 3 sesiones, 6
horas.
a) El modelo contiente-islas de flujo génico.
b) El efecto Wahlund.
c) Estimaciones directas e indirectas de flujo génico.
d) Los estadísticos F de Wright.
e) Flujo génico y deriva.
f) Flujo génico y selección.
VII. La mutación. LEEF, 3 sesiones, 6 horas.
a) Historia natural de la mutación.
b) Modelos básicos de mutación.
c) Balance selección-mutación.
d) Mutación en poblaciones finitas: el modelo de alelos infinitos y el modelo de
mutaciones por pasos.
e) El problema de la estimación de las tasas de mutación
VIII. Modelos de varios genes. LEEF, 3 sesiones, 6 horas.
a) El desequilibrio de ligamiento I: teoría básica y métodos de estimación
b) El desequilibrio de ligamiento II: su relación con las fuerzas evolutivas.
c) Selección en varios genes.
d) Hitchhiking.
e) Recombinación, sexualidad, “Muller ratchet”, y selección de fondo.
IX. Genética de poblaciones molecular. ESG y LEEF, 4 sesiones, 8 horas
a) Estimación de variación genética a nivel molecular.
b) El modelo de sitios infinitos.
c) La prueba de Tajima y otras pruebas relacionadas.
d) La prueba de Ewens-Watterson.
e) Pruebas HKA y MK.
4 f) Filogeografía.
g) Análisis de paternidad.
h) ADN fósil.
g) Sesgo en el uso de los codones.
8. Bibliografía
Hedrick, P.W. 2011. Genetics of populations. Fourth edition. Jones and Bartlett
publishers. Sudbury, Massachusetts. 675 págs.
Este es el texto básico del curso, y se espera que todos los alumnos lean el
capítulo correspondiente y posteriormente resuelvan los problemas.
Otras referencias que serán usadas en clase:
Bell, G. 2008. Selection. The Mechanism of evolution. Oxford Universiyt press.
Oxford, UK., 553 págs.
Charelsworth, B. y D. Charelsworth 2010. Elements of Evolutionary Genetics.
Roberts and Company Publishers. Greenwood Village, Colorado, EUA. 734
págs
Eguiarte Luis E., V. Souza y X. Aguirre (Compiladores). 2007. Ecología molecular.
Semarnat, Conabio, Inst. de Ecología UNAM. D. F., México.574 págs. Libro
de texto en español que trata la diversos temas del curso.
Felsenstein J. 2003. Inferring Phylogenies. Sinauer Associates. Sunderland, MA,
664 págs.
Gillespie, J.H. 2004. Population Genetics. A concise guide. Second edition. The
John Hopkins Univesity press. Baltimore, 214 págs. Un texto compacto,
relativamente económico y actualizado.
Hamilton, M. 2009. Population Genetics. Wiley-Blackwell, Oxford, UK. 424 págs.
Hartl D.L. y A. G. Clark. 2006 Principles of population genetics. Fourth edition,
Sinauer, Sunderland, Mass. 545 págs. Esta edición es una versión
simplificada y ligeramente actualizada de la segunda, pero también
recomendamos la segunda por su mayor detalle.
Lynch, M. 2007. The origins of the genome achitecture. Sinauer, Sunderland,
Massachusetts. 487 págs.494 págs.
Templeton, A.R. 2006. Population genetics and microevolutionary therory. J. Wiley
and sons. NJ, EUA, 705 págs.
Wakeley J. 2009. Coalescent Theory: An Introduction. Roberts & Company
Publishers, Colorado, EUA. 432 págs. Texto avanzado sobre la teoría de la
coalescencia.
Máximo 5 cuartillas
Las propuestas se deben entregar en formato electrónico en las oficinas de la
entidad académica en donde el tutor está acreditado. El archivo se utilizará para
incluir los Cursos aprobados por Comité Académico en la página Web del PDCB.
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