¿Se puede categorizar el ambiente?

1. Esquema de las relaciones (mapa) entre genotipo y fenotipo a nivel poblacional. Modificado de Houle y col 2010

2. ¿Se puede categorizar el ambiente? • Abiótico • Biótico • Según la magnitud del cambio: abrupto , clinal • Interespecífico: competencia, predación • Intraespecífico: competencia • Sexo • Ontogenia

3. Norma de reacción Es el set de fenotipos que se expresan a partir de un genotipo cuando se enfrenta a diferentes condiciones ambientales

4. fenotipo ambiente Norma de reacción • Definir el genotipo • Definir el carácter • Definir el ambiente

5. NORMA DE REACCION En la naturaleza En el laboratorio Parawixia bistriata: construye la tela según la disponibilidad de comida que depende de la hora del día. Al atardecer más compacta y durante el día más abierta. La cantidad de tela usada es la misma

6. fenotipo ambiente ¿La norma de reacción puede variar? PLASTICIDAD FENOTÍPICA fenotipo ambiente PLASTICA NO PLASTICA

7. Plasticidad fenotípica de caracteres de Drosophila frente a cambios de temperatura durante el desarrollo

8. PLASTICIDAD FENOTÍPICA PARA MÁS DE UN GENOTIPO INTERACCIÓN GENOTIPO-AMBIENTE (GEI) LAS NORMAS DE REACCIÓN NO SON PARALELAS

12. 1 The only differences between us is the location of the P-insert 2 …. n Bases genéticas del cambio fenotipico • Inserción de elementos transponibles al azar en el genoma de D. melanogaster • Línea control libre de mutaciones • Búsqueda de genes involucrados en la expresión de este fenotipo • Genoma de D. melanogaster secuenciado

13. Developmental Time and Body Size and Shape traits 12 am – 18 pm 1 instar lavae 30 larvae Each 12 hs collected emerged flies and sexed Measured the time elapsed DT, viability and Sex Ratio Keep the flies for part 2 Different blocks Each block was set up with Canton S B as a control Two different temperatures 17 and 25 C

14. Mensch et al 2008, BMC Devolp Biol

15. Odor guided behavior in larvae Lavagnino y col 2013 We use 2 different chemicals as attractant: benzaldehyde and propionic acid Set up 34 lines for benzaldehyde and propionic acid Essays: 30 1st instar larve 5 minutes 5 – 7 replicates for each lines Response index RI 3 cm RI: [(n odor – n control (H2O))/n total] x 100

16. Interacción Genotipo - Ambiente

17. PATRONES PARA LA INTERACCION GENOTIPO-AMBIENTE FENOTIPO 1 2 1 2 AMBIENTE CAMBIO DE ESCALA CAMBIO DE RANKING

18. RI: [(n odor – n control (H2O))/n total] x 100

19. Resistencia al estrés alimenticio medidos en poblaciones naturales de D. melanogaster Each population was analyzed by ANOVA with sex (fixed), line (random) and sex by line (GxE. randon) Goenaga y col 2010

20. NO SOLO SE NECESITA CONOCER LOS GENES INVOLUCRADOS EN LA EXPRESIÓN DE UN CARÁCTER SINO TAMBIEN : PLASTICIDAD PLEIOTROPIA ARQUITECTURA GENÉTICA DEL CARACTER

21. ¿Cómo se define la arquitectura genética? Como el patrón de efectos genéticos que controlan un determinado carácter fenotípico y sus propiedades de variación (Hansen, 2006). Para conocer la arquitectura genética de caracteres complejos se debe establecer: i) genes involucrados en la manifestación del carácter ii) qué proporción de los genes involucrados en el carácter son variables en las poblaciones naturales iii) las bases moleculares de la variación entre alelos (polimorfismos de nucleótidos o SNPs –Single Nucleotide Polymorphisms iv) las fuerzas evolutivas que gobiernan el cambio evolutivo de los QTLs v) los efectos pleiotrópicos de los genes vi) las relaciones epistáticas vii) la variacion de los puntos anteriores con relación al ambiente

22. La arquitectura genética depende de los genes que la conforman a b Gene network interactions.   Interactions in (a) a hypothetical gene network, and in (b) the same network with one gene knocked out. When one element of the system is changed ('knocked out'), the rest of the system changes in response. In this instance, the output (Z) is unchanged, illustrating the phenomenon of degeneracy. Under different conditions, the output might be different, producing a mutant phenotype in some cases, or a new emergent property in others. 'Positive' and 'negative' refer to whether a phenotype improves or degrades as a result of the interaction. 'Reversed sign' refers to a change in the direction of effect in that interaction. Greenspan 2001

23. La arquitectura genética es diferente cuando cambia el ambiente Arquitectura genética del comportamiento olfativo en respuesta a distintas concentraciones de benzaldehido en hembras de D. melanogaster Líneas turquesa representa mayor valor al esperado Líneas violetas representa menor valor al esperado 0.1% v/v 0.3% v/v Sambandan et al 2006

24. Efectos de epístasis en longevidad Magwire et al 2010 Interacciones epistáticas entre genes que presentan elementos trasponibles cuyo efecto es el de incrementar la longevidad. Las líneas turquesas indican una mayor longevidad a la esperada y las líneas violetas señalan una menor longevidad a la esperada Machos Hembras

25. ES FLEXIBLE PERO NO SE ROMPE ALELOS DOMINANCIA AMBIENTE ONTOGENIA ? EPISTASIS ARQUITECTURA GENETICA EXPRESION DE UN CARACTER + PLEIOTROPIA

26. La arquitectura genética es diferente cuando cambia el ambiente Arquitectura genética del comportamiento olfativo en respuesta a distintas concentraciones de benzaldehido en hembras de D. melanogaster Líneas turquesa representa mayor valor al esperado Líneas violetas representa menor valor al esperado 0.1% v/v 0.3% v/v Sambandan et al 2006

27. Efectos de epístasis en longevidad Magwire et al 2010 Interacciones epistáticas entre genes que presentan elementos trasponibles cuyo efecto es el de incrementar la longevidad. Las líneas turquesas indican una mayor longevidad a la esperada y las líneas violetas señalan una menor longevidad a la esperada Machos Hembras

28. ¿La plasticidad fenotípica puede afectar la tasa del cambio evolutivo? Surgimiento de nuevas variantes y cambio La plasticidad fenotípica puede ser una restricción a la evolución