1 Deriva y tamaño efectivo
2 Deriva Genética Fisher-Wright Programa de simulación Generaciones http://www.handsongenetics.com/
3 Paso 1: registrar
4 Paso 2: ingresar los parámetros Haploides, 20 indiv, 2 alelos
5
6 Paso 3: ingresar los parámetros Haploides, 20 indiv, alelos múltiples
7
8 Paso 4: ingresar los parámetros Diploides, 20 indiv, alelos múltiples
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10 Deriva Genética Programa de simulación ftp://evolution.genetics.washington.edu/pub/popgen/popg.html
11 Paso 1: ingresar los parámetros Diploides, 20 indiv, 2 alelos
12 Ejemplo de resultados
13 Paso 2: efecto del tamaño poblacional Diploides, 100 indiv, 2 alelos, p = 0.5 ?
14 Paso 3: efecto de la frecuencia inicial Diploides, 100 indiv, 2 alelos, p = 0.9 ? Diploides, 100 indiv, 2 alelos, p = 0.5 Diploides, 100 indiv, 2 alelos, p = 0.1
15 Paso 4: efecto de la mutación
16 Concepto de tamaño efectivo (en base al modelo de WF) que presentaría la misma diversidad genética que la observada El tamaño efectivo de una población real es el número de individuos de una población ideal teórica que presentaría la misma diversidad genética que la observada Población ideal teórica: - Misma probabilidad de dejar descendencia - Tamaño poblacional constante N H Ne ?
17 1. Efecto de un cuello de botella sobre el tamaño efectivo N = Tamaño poblacional Tiempo
18 Ne = N Ne > N Ne < N N = Tamaño poblacional Tiempo Ne
19 Heq = Ho N = Tamaño poblacional Tiempo Ho > Heq Ho < Heq Ho
20 N : alto H : alto Ne : alto N : bajo H : alto Ne : alto
21 N : bajo H : alto Ne : alto N : bajo H : mediano Ne : mediano N : bajo H : bajo Ne : bajo
22 N : bajo H : bajo Ne : bajo N : alto H : bajo Ne : bajo
23 -------------------------------------------------------------------------------- EASYPOP (v. 1.8) Autor: F. Balloux Disponible en: http://www.unil.ch/izea/softwares/easypop.html -------------------------------------------------------------------------------- Ploidy level = diploid Two sexes Mating system = Random mating Number of populations = 1 Number of females in each population = 5000 Number of males in each population = 5000 Number of loci = 10 Free recombination between loci Same mutation scheme for all loci Mutation rate = 0.001 Mutation model = Kam,(same probability to mutate to any allelic state) Number of possible allelic states = 100 Variability of the initial population = Maximal, (randomly assigned alleles) Number of generations = 10000 Creación de una población artificial al equilibrio de Wright-Fisher => Genotipos de 10 000 individuos => Sorteo de 100 individuos
24 N = Tamaño poblacional Tiempo 10.000 100 Prebot.txt bot001.txt bot100.txt Estimación de Ne después del cuello de botella (1-5-100 generaciones) bot005.txt
25 N = Tamaño poblacional Tiempo 10.000 100 Prebot.txt Estimación de Ne antes del cuello de botella
26
27 1 2 3 4
28
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30 MuestraNe (He)Ne (LD) prebot ∞5871 bot001 bot005 bot100
31 N = Tamaño poblacional Tiempo 10.000 100 Prebot.txt bot001.txt Estimación de Ne antes del cuello de botella (primera generación)
32
33 MuestraNe (He)Ne (LD) prebot ∞5871 bot001 ∞2593 bot005 bot100
34 N = Tamaño poblacional Tiempo 10.000 100 Prebot.txt bot001.txt Estimación de Ne después del cuello de botella (primera generación)
35 Repetir pasos 2 a 5 para: - bot005 - bot100
36 N = Tamaño poblacional Tiempo 10.000 100 Prebot.txt bot001.txt Estimación de Ne después del cuello de botella bot100.txt bot005.txt
37 MuestraNe (He)Ne (LD) prebot ∞5871 bot001 ∞2593 bot005 320156 bot100 17118
38 N = Tamaño poblacional Tiempo 10.000 100 Prebot.txt Estimación de Ne después del cuello de botella (primera generación) bot001.txt bot100.txt bot005.txt
39 N = Tamaño poblacional Tiempo 10.000 100 Prebot.txt Estimación de Ne después del cuello de botella bot001.txt bot100.txt bot005.txt Ne
40 Estimación de Ne después del cuello de botella (1-100-500 generaciones) N = Tamaño poblacional Tiempo 10.000 100 Prebot.txt bot001.txt bot100.txt bot005.txt Ne
41 Heq = Ho = He N = Tamaño poblacional Tiempo Ho = He > Heq Ho = He < Heq Ho = He 2. Como detectar un cuello de botella ?
42 Método: comparar H e con Ĥ eq Ĥ eq es un estimado de H e al equilibrio mutación-deriva, es decir en una población de Wright-Fisher en la cual la perdida de diversidad esta compensada por la mutación Algunas formulas simples para estimar Ĥ eq
43 Populations that have experienced a recent reduction of their effective population size exhibit a correlative reduction of the allele numbers (k) and gene diversity (He, or Hardy-Weinberg heterozygosity) at polymorphic loci. But the allele numbers is reduced faster than the gene diversity. Thus, in a recently bottlenecked population, the observed gene diversity is higher than the expected equilibrium gene diversity (Heq) which is computed from the observed number of alleles (k), under the assumption of a constant-size (equilibrium) population (Luikart et al. 1998).
44 N = Tamaño poblacional Tiempo 10.000 100 Prebot.gtx bot001.gtx bot100.gtx bot500.gtx
45 N = Tamaño poblacional Tiempo 10.000 100 Prebot.gtx bot001.gtx bot100.gtx bot500.gtx
46 Prebot.gtx
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48
49
50 Ho = Heq N = Tamaño poblacional Tiempo Ho > Heq Ho < Heq
51 bot001.gtx
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55 Heq = Ho N = Tamaño poblacional Tiempo Ho >> Heq Ho < Heq
56
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58 Modelos de mutación http://www.montpellier.inra.fr/URLB/microsat/Estoup2.pdf
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61
62 bot100.gtx
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66 Heq = Ho N = Tamaño poblacional Tiempo Ho > Heq Ho < Heq
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70 bot500.gtx
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74 Heq = Ho N = Tamaño poblacional Tiempo Ho > Heq Ho < Heq
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78 bot10000.gtx
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83 BOTTLENECK version 1.2.02 (16.II.1999) Ejemplo del jurel
84 Frecuencias de los alelos microsatélites Tt29
85 Frecuencias de los alelos microsatélites Tt62
86 Frecuencias de los alelos microsatélites Tt74
87 Frecuencias de los alelos microsatélites Tt133
88 Modelos de mutación http://www.montpellier.inra.fr/URLB/microsat/Estoup2.pdf
89 Bottleneck --- Version 1.2.02 (16.II.99) Copyright © 1997-1999, INRA, Laboratoire de Modélisation et Biologie Evolutive, All rights reserved. ======================================================================== File: E:\Genetic Softwares\Genetix-copie\Tt29-1pop.gtx Data type: Genetix format Title: C:\Genetic Softwares\Genetix\Tt29-1pop.gtx Estimation based on 1000 replications. Date: 20/04/2004 Time: 16:46:40. Population : Talcahuano observed | under the I.A.M. | under the S.M.M. locus n ko He | Heq S.D. DH/sd Prob | Heq S.D. DH/sd Prob Tt29 306 14 0.766 | 0.748 0.100 0.181 0.4750 | 0.880 0.024 -4.839 0.0020 ___________________________________________________________________________________ Tt29
90 Tt62 Bottleneck --- Version 1.2.02 (16.II.99) Copyright © 1997-1999, INRA, Laboratoire de Modélisation et Biologie Evolutive, All rights reserved. ============================================================================= File: E:\Genetic Softwares\Genetix-copie\Tt62-1pop.gtx Data type: Genetix format Title: C:\Genetic Softwares\Genetix\Tt62-1pop.gtx Estimation based on 1000 replications. Date: 20/04/2004 Time: 16:52:48. Population : Population1 observed | under the I.A.M. | under the S.M.M. locus n ko He | Heq S.D. DH/sd Prob | Heq S.D. DH/sd Prob Tt62 316 15 0.827 | 0.771 0.083 0.668 0.2720 | 0.888 0.021 -2.866 0.0190 ____________________________________________________________________________________
91 Bottleneck --- Version 1.2.02 (16.II.99) Copyright © 1997-1999, INRA, Laboratoire de Modélisation et Biologie Evolutive, All rights reserved. ==================================================================================== File: E:\Genetic Softwares\Genetix-copie\Tt74-1popnew.gtx Data type: Genetix format Title: C:\Genetic Softwares\Genetix\Tt74-1popnew.gtx Estimation based on 1000 replications. Date: 20/04/2004 Time: 16:59:24. Population : Population1 observed | under the I.A.M. | under the S.M.M. locus n ko He | Heq S.D. DH/sd Prob | Heq S.D. DH/sd Prob Tt74 318 41 0.945 | 0.927 0.022 0.857 0.1770 COMPUTATION ABORTED. Date: 20/04/2004 Time: 17:33:10. Tt74
92 Tt29 Modelo de mutaciónProbabilidad SMM0.002 TPM (99% SMM)0.001 TPM (95% SMM)0.011 TPM (90% SMM)0.027 TPM (70% SMM)0.083 TPM (50% SMM)0.148 IAM0.475 ¿Cuál es el modelo de mutación que más detecta el cuello de botella?