1. Mutación: Las mutaciones son cambios aleatorios en la secuencia del ADN. Las mutaciones pueden surgir de la exposición a factores ambientales como la luz ultravioleta (UV) y productos químicos o ocurrir espontáneamente durante el proceso de replicación del ADN. No todas las mutaciones tienen un impacto en el fenotipo. Algunas mutaciones pueden ser silenciosas o neutras, lo que significa que no alteran la función o estructura de un gen. Sin embargo, otras mutaciones pueden ser perjudiciales o beneficiosas.
2. Selección natural: La selección natural actúa sobre las variaciones genéticas presentes en una población. En su forma más simple, la selección natural favorece a los individuos con rasgos ventajosos que mejoran la supervivencia y la reproducción en su entorno. Por ejemplo, en el caso de una mutación que causa una enfermedad, los individuos que poseen una variante que proporciona resistencia a esa enfermedad pueden tener más posibilidades de sobrevivir y transmitir ese alelo protector a su descendencia. Con el tiempo, las mutaciones beneficiosas pueden aumentar en frecuencia dentro de la población, mientras que las mutaciones dañinas tienden a eliminarse mediante selección. Algunas regiones del genoma son más vulnerables a tipos de mutaciones específicas y la selección puede actuar con más fuerza en algunas regiones, como las secuencias reguladoras, que en otras, lo que lleva a niveles más altos de variación genética en esas regiones.
3. Deriva genética: La deriva genética se refiere a fluctuaciones aleatorias en las frecuencias de variantes genéticas a lo largo del tiempo. Esto es particularmente significativo en poblaciones pequeñas donde incluso pequeños cambios en las frecuencias alélicas pueden ocurrir únicamente por casualidad. La deriva genética puede hacer que ciertos alelos se fijen (100% de frecuencia) dentro de una población o se pierdan por completo, incluso si no confieren ninguna ventaja o desventaja particular. Las regiones del genoma que son menos esenciales o tienen funciones redundantes pueden experimentar niveles más altos de deriva genética, lo que lleva a una mayor variabilidad.
4. Recombinación: La recombinación genética es un proceso durante la meiosis cuando los cromosomas intercambian material genético. Esta reorganización puede reunir diferentes variantes genéticas en un mismo cromosoma, generando combinaciones novedosas. Las tasas de recombinación varían a lo largo del genoma y las regiones con tasas de recombinación más altas experimentan una mayor diversidad genética.
La combinación de mutación, selección natural, deriva genética y recombinación ha dado forma al panorama de variaciones genéticas entre las poblaciones humanas. Algunas regiones genómicas, conocidas como puntos calientes, exhiben niveles inusualmente altos de diversidad genética en comparación con otras regiones. Los puntos calientes pueden surgir debido a una combinación de factores, como mayores tasas de mutación, tasas reducidas de recombinación, selección positiva de alelos beneficiosos o ventajas selectivas por albergar diversas variantes. Ejemplos de puntos calientes incluyen regiones asociadas con genes inmunes, percepción del gusto y respuesta a medicamentos.
Comprender los puntos críticos de variación genética es importante para estudiar procesos evolutivos, asociaciones de enfermedades y medicina personalizada. Al analizar los patrones de variaciones en estas regiones, los investigadores pueden obtener información sobre los mecanismos biológicos que influyen en la diversidad genética y los efectos de la selección natural en las poblaciones humanas.
