Efeito fundador: o que é e exemplos

O efeito fundador , em biologia, é um fenômeno que inclui o isolamento de um pequeno grupo de indivíduos de uma população maior. Quando o número de indivíduos aumenta, o pool genético pode não ser um reflexo exato da população que os originou.

A variação no pool genético em comparação com a população inicial e a diminuição na variabilidade da população levam – em alguns casos – ao aumento da frequência nos alelos ortográficos recessivos.

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Fonte: By Founder_effect.png: Usuário: Qz10; trabalho derivativo: Zerodamage (Este arquivo foi derivado de: Founder effect.png 🙂 [Domínio público], via Wikimedia Commons

Por esse motivo, a literatura médica contém os melhores exemplos do efeito fundador, onde pequenas populações humanas colonizam novos ambientes.

Quando essas populações aumentam de tamanho, seu patrimônio genético é diferente da população e, além disso, a proporção de alelos deletérios é significativamente maior. O exemplo mais conhecido são os Amish.

Gene ou deriva genética

A deriva genética é um conceito intimamente relacionado ao efeito fundador.

Dentro dos mecanismos que dão origem à mudança evolucionária, temos seleção natural e desvio de genes. Este último causa mudanças nas frequências dos alelos da população através de eventos fortuitos.

A deriva genética ocorre em todas as populações, mas tem um efeito mais acentuado e atua mais rapidamente em pequenas populações. Em grandes populações, os eventos que ocorrem por acaso não afetam significativamente o pool genético.

Assim, existem duas causas ou exemplos de desvio de genes: efeito gargalo da população e efeito fundador. Alguns autores consideram o efeito fundador como um caso especial de gargalo.

Exemplos de desvio de genes

Este evento ocorre devido a “erro de amostragem”. Suponha que tenhamos um saco com 200 feijões: 100 brancos e 100 pretos. Se eu fizer a extração de 10 feijões, é possível que, por puro acaso, receba 6 brancos e 4 pretos, e não a proporção esperada: 5 e 5. Dessa forma, a deriva atua.

Agora, podemos extrapolar esse exemplo para o reino animal . Suponha que tenhamos uma população de mamíferos com indivíduos com pêlo branco e outros com cabelos pretos.

Por puro acaso, apenas aqueles com cabelos pretos são reproduzidos – algum evento fortuito impediu a reprodução dos membros com pêlo branco. Essa mudança estocástica de frequências alélicas é a deriva genética.

Na natureza, isso pode ser causado por uma catástrofe ambiental: uma avalanche matou a maioria dos mamíferos de cabelos brancos.

Quando o efeito fundador ocorre?

O efeito fundador ocorre quando poucos indivíduos se isolam da “mãe” ou da população inicial e formam uma nova população entre eles. Os novos colonizadores podem ser formados por apenas um casal ou uma única fêmea inseminada – como no caso de insetos, que podem armazenar espermatozóides.

As populações de diferentes animais que vivem hoje nas ilhas são descendentes de alguns colonizadores que chegaram a esses territórios por uma dispersão aleatória.

Se a nova população crescer rapidamente e atingir um tamanho significativo, a frequência dos alelos provavelmente não será altamente alterada em relação à população que os originou, embora alguns alelos raros (por exemplo, causando alguma doença ou condição deletéria) tenham sido transportados por fundadores

Se a colônia permanecer pequena, o desvio genético atua alterando as frequências alélicas. O pequeno tamanho da população colonizada pode se traduzir, em alguns casos, em perda de variação genética e heterozigosidade.

Além disso, deve-se levar em consideração que em populações pequenas a probabilidade de acasalamento de dois parentes é maior, aumentando os níveis de consanguinidade.

Efeito fundador em laboratório

Em meados da década de 1950, dois pesquisadores, Dobzhansky e Pavlovsky, demonstraram experimentalmente o efeito fundador. O projeto consistiu em iniciar populações controladas de Drosophila pseudoobscura diptera .

O gênero Drosophila é o protagonista de uma ampla gama de experimentos em laboratórios de biologia, graças ao seu fácil cultivo e ao pouco tempo entre as gerações.

Essa população foi iniciada com base em outra que apresentava certo rearranjo cromossômico do terceiro cromossomo, com uma frequência de 50%. Assim, havia dois tipos de populações: algumas grandes iniciadas com 5.000 indivíduos e outras com apenas 20.

Após cerca de 18 gerações (cerca de um ano e meio), a frequência média de rearranjo cromossômico foi em ambas as populações 0,3. No entanto, o intervalo de variação foi muito maior em pequenas populações.

Em outras palavras, no início, populações com baixo número de fundadores originaram uma variação considerável entre as populações em termos de frequências do estudo reorganizado.

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Fonte: Por Bbski [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) ou CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], da Wikimedia Commons

Exemplo em populações humanas

O efeito fundador é um fenômeno que pode ser aplicado às populações humanas. De fato, esse evento de colonização explica a alta frequência de doenças hereditárias em pequenas populações isoladas.

Migrações para pequenas ilhas

No início do século XIX, pouco mais de uma dúzia de indivíduos da Inglaterra se mudaram para uma ilha localizada no Oceano Atlântico. Este grupo de pessoas começou sua vida na ilha, onde se reproduziu e originou uma nova população.

Especula-se que um dos “fundadores” iniciais tenha o alelo recessivo de uma condição que afeta a visão, chamada ritinite pigmentar.

Em 1960, quando a população já havia alcançado um número muito maior de membros – 240 descendentes – quatro deles sofriam da condição mencionada. Essa proporção é cerca de 10 vezes maior que a população que deu origem aos fundadores.

Os Amish

Os Amish são um grupo religioso que, além de ser conhecido por seu estilo de vida simples e longe dos confortos modernos, se distingue pela alta proporção de alelos deletérios recessivos. No século 18, um pequeno grupo de indivíduos migrou da Alemanha para a Suíça e de lá para os Estados Unidos da América.

Entre as patologias homozigotas muito frequentes nos Amish, destacam-se o nanismo e a polidactilia – uma condição em que os indivíduos nascem com mais de cinco dedos.

Estima-se que 13% da população seja portadora do alelo recessivo que causa essa condição deletéria. Frequências extremamente altas, se as compararmos com a população humana que as originou.

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Fonte: Por Gadjoboy do flickr.com – https://www.flickr.com/photos/gadjoboy/ [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)], via Wikimedia Commons

Referências

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