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equilíbrio de Hardy-Weinberg

Genética / Bioestatística (Genética de populações)MultissistêmicoGenética

Resumo

O equilíbrio de Hardy-Weinberg descreve uma população na qual as frequências alélicas e genotípicas permanecem constantes de geração em geração. Para um loco com dois alelos, p + q = 1 e p² + 2pq + q² = 1. É a base para calcular a frequência de portadores a partir da incidência da doença em genética de populações.

Detalhes

**Equações** - Frequências alélicas: p + q = 1 (p = alelo dominante, q = alelo recessivo). - Frequências genotípicas: p² (homozigoto dominante) + 2pq (heterozigoto) + q² (homozigoto recessivo) = 1.

**Pressupostos (todos devem ser válidos)** 1. Ausência de novas mutações. 2. Ausência de seleção natural. 3. Acasalamento aleatório (sem acasalamento preferencial ou endogamia). 4. Ausência de fluxo gênico (sem migração). 5. População muito grande (sem deriva genética). Violações: seleção, mutação, acasalamento não aleatório, migração e tamanho populacional pequeno (deriva, efeito fundador, gargalo populacional) alteram as frequências alélicas. A endogamia e o acasalamento preferencial alteram as frequências genotípicas (mais homozigotos), mas, por si sós, não alteram as frequências alélicas.

**Doença autossômica recessiva (cálculo clássico do USMLE)** - Incidência da doença = q², logo q = √incidência. - p = 1 − q. - Frequência de portadores = 2pq. Quando q é pequeno, p ≈ 1, então 2pq ≈ 2q. - Exemplo: a incidência de fibrose cística é 1/2500. q² = 1/2500, q = 1/50 (0,02), p = 0,98, frequência de portadores = 2(0,98)(0,02) ≈ 1/25 (cerca de 4%). - Os portadores superam em muito os indivíduos afetados. A maioria dos alelos mutantes está "oculta" nos heterozigotos.

**Doença autossômica dominante** - Frequência de afetados = p² + 2pq. Frequentemente aproximada como 2pq quando a doença é rara. - Use q² para os não afetados e depois calcule de trás para frente para encontrar q e p.

**Doença recessiva ligada ao X** - Nos homens, a incidência da doença = q (os homens têm um X). - Nas mulheres, a incidência da doença = q², e a frequência de portadoras = 2pq. - Exemplo: se 1/100 dos homens são afetados, q = 0,01, então cerca de 1/10.000 das mulheres são afetadas e cerca de 2% são portadoras.

**Pérolas clínicas e de prova** - Armadilha: a questão pode fornecer a frequência de portadores ou a frequência alélica em vez da incidência da doença. Identifique o que o número fornecido representa (q², q, 2pq) antes de calcular. - A vantagem do heterozigoto mantém alelos deletérios (o traço falciforme protege contra malária; portadores de FC podem ter proteção contra cólera ou febre tifoide). - O efeito fundador e a deriva genética explicam a alta frequência alélica em grupos isolados (p. ex., Tay-Sachs em judeus asquenazes, populações amish). - Use a equação apenas se a população estiver em equilíbrio. As questões frequentemente afirmam isso de forma explícita ("suponha que a população esteja em equilíbrio de Hardy-Weinberg"). - O equilíbrio é alcançado após uma geração de acasalamento aleatório. - As aplicações incluem estimar o risco de portador para aconselhamento genético e detectar forças evolutivas que atuam sobre uma população. Um desvio das frequências genotípicas esperadas (por exemplo, excesso de homozigotos) sugere endogamia ou seleção. Em estudos de associação genética, também é usado como verificação de controle de qualidade para erros de genotipagem.

Fontes

  • First Aid for the USMLE Step 1 (Biochemistry/Genetics: Hardy-Weinberg population genetics)
  • Pathoma / Sketchy Medical (Genetics)
  • Thompson & Thompson Genetics in Medicine
  • Lippincott Illustrated Reviews: Biochemistry / Genetics
  • UWorld Step 1 Question Bank (Genetics)

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