6
Equilibrio mutación-selección y las cuasiespecies
HYC-1979Lesson 2: Catalytic, Which, System
00:00

A nivel molecular, el objetivo de la selección natural no es un único genotipo, sino una distribución organizada de secuencias relacionadas denominada cuasiespecie. Este concepto surge del equilibrio entre mutación y selección: la mutación genera continuamente variantes en torno a una secuencia maestra, mientras que la selección favorece a los mejores replicadores. El estado estacionario es un espectro mutante estable —una nube de secuencias— y no un único tipo silvestre.

Objetivo de aprendizaje

Explicar cómo el equilibrio mutación-selección produce una cuasiespecie y por qué el tipo silvestre es una distribución organizada y no una única secuencia dominante.

Cuasiespecies: distribución en el espacio de secuenciasEl equilibrio mutación-selección mantiene una distribución organizada, no un único genotipo.Espacio de secuencias · anillos discontinuos = distancia mutacional dd = 1d = 2d = 3MutaciónSelecciónSecuenciamaestraEl tamaño y el color del punto codifican la concentración de la variante.Equilibrio de dos fuerzasMutacióngenera secuencias variantesSelecciónfavorece a los mejores replicadoresConcentración de variantesAlta concentraciónConcentración intermediaBaja concentraciónEl tipo silvestre es el pico de la nube;la selección actúa sobre toda la distribución.

Puntos clave

  • La mutación genera continuamente secuencias mutantes en torno a una secuencia maestra.
  • El equilibrio mutación-selección produce una distribución estable de secuencias relacionadas.
  • La cuasiespecie es esta distribución organizada, no una única secuencia dominante.
  • La secuencia maestra/tipo silvestre es la variante más frecuente, pero la unidad de selección es toda la nube de mutantes.
  • En organización constante, la concentración de cada variante equilibra su propia replicación con el flujo mutacional entrante y saliente de las secuencias vecinas.
  • La anchura de la distribución depende de la tasa de mutación, la longitud del genoma y las diferencias selectivas; esto plantea el problema del umbral de error que se tratará más adelante.
  • La cuasiespecie no es una especie taxonómica; es un conjunto molecular mantenido dinámicamente.

Representación matemática

En el modelo de cuasiespecies, la población se describe mediante un vector de concentraciones x para cada secuencia. La dinámica sigue dxi/dt = Wii + ∑Wij, donde Wii es el valor selectivo de la secuencia i y E(t) es la productividad excedente media. En estado estacionario, la distribución es el autovector dominante de la matriz de mutación-selección.

Comprobación conceptual
¿Cuál es el significado físico de una cuasiespecie? Es un conjunto de secuencias mantenido dinámicamente, no un único genotipo.