Equilibrio de Hardy-Weinberg

El equilibrio de Hardy-Weinberg describe el estado genético de una población idealizada en la que las frecuencias alélicas permanecen constantes de generación en generación y las frecuencias genotípicas se establecen en una relación fija con esas frecuencias alélicas. Es el modelo nulo de la genética de poblaciones: la distribución de genotipos esperada cuando ninguna fuerza evolutiva está actuando.

Definition

El equilibrio de Hardy-Weinberg es la condición, en una población grande que se aparea aleatoriamente y está libre de selección, mutación, migración y deriva, en la que las frecuencias alélicas se mantienen constantes y las frecuencias genotípicas para dos alelos con frecuencias p y q son iguales a p al cuadrado, 2pq y q al cuadrado.

Scope

La entrada cubre los supuestos detrás del equilibrio, la relación algebraica entre las frecuencias alélicas y genotípicas, el significado de las desviaciones del mismo y cómo se utiliza el principio como línea de base y como verificación de la calidad de los datos en estudios genéticos. Se presenta como un tema conceptual y metodológico, no como una guía clínica.

Core questions

• ¿Qué supuestos deben cumplirse para que las frecuencias genotípicas coincidan con las proporciones de Hardy-Weinberg?
• ¿Cómo se calculan las frecuencias genotípicas esperadas a partir de las frecuencias alélicas?
• ¿Qué indica una desviación estadísticamente significativa del equilibrio?

Key concepts

• Apareamiento aleatorio (panmixia)
• Frecuencias alélicas p y q
• Proporciones genotípicas esperadas p al cuadrado, 2pq, q al cuadrado
• Modelo nulo para el cambio evolutivo
• Desviación del equilibrio
• Pruebas exactas y de chi-cuadrado del EHW

Key theories

Principio de Hardy-Weinberg

Para un locus bialélico con frecuencias alélicas p y q (p más q igual a 1) en una población grande, de apareamiento aleatorio y libre de fuerzas, las frecuencias genotípicas se convierten en p al cuadrado, 2pq y q al cuadrado después de una sola generación y permanecen constantes a partir de entonces.

Mechanisms

El principio se deriva de la combinación aleatoria de gametos: si una generación parental contribuye con alelos en frecuencias p y q a un acervo genético compartido de gametos, la unión aleatoria de gametos produce genotipos de descendencia en las proporciones binomiales p al cuadrado, 2pq y q al cuadrado, y estas proporciones se alcanzan en una generación y luego se mantienen. El resultado solo se mantiene mientras se cumplen los supuestos idealizadores; la violación de cualquiera de ellos —selección, mutación, migración, deriva o apareamiento no aleatorio— aleja a la población de estas proporciones esperadas, razón por la cual el modelo funciona como punto de referencia para detectar fuerzas evolutivas.

Clinical relevance

En los estudios genéticos, el principio se utiliza para derivar las frecuencias esperadas de portadores y genotipos a partir de las frecuencias alélicas observadas y, lo que es importante, como filtro de control de calidad: una desviación marcada de las proporciones de Hardy-Weinberg en una muestra de control puede indicar un error de genotipado o una estructura de población. Describe cómo se evalúan las frecuencias esperadas y la integridad de los datos y no es una base para decisiones individuales de diagnóstico o tratamiento.

Evidence & guidelines

Las pruebas estadísticas para la desviación de las proporciones de Hardy-Weinberg son un paso rutinario de control de calidad en los estudios de asociación genética; Wigginton y sus colegas describen una prueba exacta que se prefiere sobre la aproximación de chi-cuadrado cuando los recuentos de genotipos son pequeños.

History

En 1908, el matemático G. H. Hardy e, independientemente, el médico Wilhelm Weinberg demostraron que la herencia mendeliana por sí misma no causa que los rasgos dominantes aumenten o que los alelos raros desaparezcan: en ausencia de fuerzas perturbadoras, las frecuencias alélicas se conservan y los genotipos alcanzan proporciones estables. El resultado, inicialmente provocado por una idea errónea de que los alelos dominantes deberían propagarse, se convirtió en una piedra angular de la genética de poblaciones.

Key figures

• G. H. Hardy
• Wilhelm Weinberg

Seminal works

• hardy-1908
• weinberg-1908

Frequently asked questions

¿Cuáles son los supuestos del equilibrio de Hardy-Weinberg?

Una población grande, apareamiento aleatorio y ausencia de selección, mutación, migración o deriva genética. Cuando estos se cumplen, las frecuencias alélicas se mantienen constantes y las frecuencias genotípicas siguen el patrón de p al cuadrado, 2pq, q al cuadrado.

¿Por qué es importante una desviación del equilibrio de Hardy-Weinberg en los estudios genéticos?

Debido a que las proporciones solo se esperan cuando no actúa ninguna fuerza, una desviación significativa indica algo real —selección, apareamiento no aleatorio o estructura de la población— o un problema técnico como un error de genotipado, razón por la cual la prueba de ello es una verificación estándar de la calidad de los datos.