Adaptación poligénica

La adaptación poligénica describe un proceso en el que una población se adapta a través de pequeños cambios en las frecuencias alélicas en cientos o miles de loci . ^{[ 1 ]}

Muchos rasgos en humanos y otras especies son altamente poligénicos , es decir, están afectados por la variación genética existente en cientos o miles de loci. En condiciones normales, la variación genética subyacente a dichos rasgos está regida por la selección estabilizadora , en la que la selección natural actúa para mantener a la población cerca de un fenotipo óptimo . Sin embargo, si el óptimo fenotípico cambia, la población puede adaptarse mediante pequeños cambios direccionales en las frecuencias alélicas que se extienden a través de todas las variantes que afectan al rasgo . La adaptación poligénica puede ocurrir con relativa rapidez (como se describe en la ecuación del criador ), pero es difícil de detectar a partir de datos genómicos porque los cambios en las frecuencias alélicas en loci individuales son muy pequeños.

La adaptación poligénica representa una alternativa a la adaptación por barridos selectivos . En los modelos clásicos de barrido selectivo, una sola mutación nueva se propaga por una población hasta fijarse , eliminando la variación de una región de ligamiento alrededor del sitio seleccionado. ^{[ 2 ]} Modelos más recientes se han centrado en barridos parciales y en barridos suaves ^{[ 3 ]} , es decir, barridos que parten de la variación existente o comprenden múltiples variantes de barrido en el mismo locus. Todos estos modelos se centran en la adaptación a través de cambios genéticos en un solo locus y generalmente asumen grandes cambios en las frecuencias alélicas.

El concepto de adaptación poligénica está relacionado con los modelos clásicos de la genética cuantitativa . Sin embargo, los modelos tradicionales de genética cuantitativa suelen abstraer las contribuciones de los loci individuales, centrándose en cambio en las medias y varianzas de las puntuaciones genéticas. Por el contrario, los modelos de genética de poblaciones y el análisis de datos generalmente han enfatizado los modelos de adaptación mediante barridos selectivos en loci individuales. La formulación moderna de la adaptación poligénica en genética de poblaciones se desarrolló en dos artículos de revisión de 2010. ^{[ 1 ] [ 4 ]}

Se presume que la adaptación poligénica es el modo dominante de adaptación en la selección artificial , cuando las plantas o los animales experimentan respuestas rápidas a las presiones selectivas. Sin embargo, en la mayoría de los casos, aún se desconocen los loci genéticos reales involucrados (pero véase, por ejemplo, ^{[ 5 ]} ).

En la actualidad, los ejemplos mejor comprendidos de adaptación poligénica se encuentran en los humanos, y particularmente en la altura, un rasgo que puede interpretarse utilizando datos de estudios de asociación de todo el genoma . En un artículo de 2012, Joel Hirschhorn y sus colegas demostraron que existía una tendencia constante a que los alelos "altos" en loci significativos a nivel genómico tuvieran frecuencias más altas en los europeos del norte que en los del sur. ^{[ 6 ]} Interpretaron esta observación como una indicación de que la diferencia en la altura promedio entre los europeos del norte y del sur es al menos parcialmente genética (en contraposición a ambiental) y que fue impulsada por la selección. Este resultado ha sido replicado por estudios posteriores, ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]} sin embargo, el factor ambiental que impulsa la selección sigue sin estar claro. Un estudio de adaptación poligénica reciente en los ingleses ha demostrado que la selección sobre la altura ha tenido pequeños efectos en las frecuencias alélicas (<1%) en la mayor parte del genoma, y ​​encontró evidencia de adaptación poligénica en una amplia variedad de otros rasgos también, incluyendo la selección para un mayor tamaño al nacer en los bebés y un mayor tamaño de cadera y cintura en las mujeres. ^{[ 10 ]}