SECȚIA ECOLOGIE SI PROTECȚIA MEDIULUI LUCRARE DE LICENȚĂ Rolul forțelor evolutive în modificarea structurii genetice a populațiilor naturale PROFESOR… [625675]

1
UNIVERSITATEA DIN BUCUREȘTI
FACULTATEA DE BIOLOGIE
SECȚIA ECOLOGIE SI PROTECȚIA MEDIULUI

LUCRARE DE LICENȚĂ

Rolul forțelor evolutive în modificarea structurii
genetice a populațiilor naturale

PROFESOR COORDONATOR STUDENT: [anonimizat] 2020

2
CUPRINS

INTRODUCERE ………………………………………………………………………………………………… pag.3

CAPITOLUL 1. Noțiuni introductive de genetică
1.1 Apariția si dezvoltarea genetici i…………………………………………………………………….. pag. 5
1.2 Prezentare generală a noțiunilor cu care operează Genetica populațiilor ………… pag. 7
1.3 Variația genetică:
1.3.1 Variația caracterelor simple ……………… …………………………………………….. pag. 9
1.3.2 Varia ția caracte relor complexe ………………………………………………………. pag. 10

CAPITOLUL 2. Frecvențe alelice și genotipice ………………………………………………….. pag.1 1
2.1 Calcularea frecvenței alelice pe baza frecvenței genotipice ……………………………. pag. 12
2.2 Frecvența genotipică ………………………………………………… …………………… …………… pag. 13
2.3 Sisteme de împerechere ……………………………………………………………………………….. pag. 14

CAPITOLUL 3. Legea Hardy – Weinberg – lege fundamentală în Genetica populațiilor
3.1 Demonstrarea matematică a legii Hardy -Weinberg ……………………………………….. pag. 17
3.2 Condițiile pe care se bazează legea Hardy -Weinberg ……………………………………… pag. 18
3.3 Diferite situații de aplicare a le legii Hardy -Winberg …………………………… pag. 19

CAPITOLUL 4. Forțele evolutive ce determină modificarea structurii genetice a
populațiilor naturale
4.1 Mutațiile ……………………………………………………………………………………………………… pag. 22
4.2 Fluxul de gene ……………………………………………………………………………………………… pag. 23
4.3 Selecția naturală ………………………………………………………………………………………….. pag. 24
4.4 Deriva (driftul genetic) ……………………………………………………………………………….. pag. 26

CAPITOLUL 5. Efectul forțelor evolutive asupra incidenței unor polimorfisme ale genei
VDR în populația din România
5.1 Scopul și obiectivele cercetării ……………………………………………………………………… pag. 28
5.2 Noțiuni generale privind gena VDR ……………………………………………………………… pag. 29
5.3 Obținerea datelor moleculare și analiza statistică a acestora …………………………. pag. 31

3
5.3.1 Frecvențele alelice și genotipice corespunzătoare polimorfismelor genei
VDR ( ApaI și TaqI) …………………… ………………………………………………………….. pag. 31
5.3.2 Verificarea condiției echilibrului Hardy -Weinberg ………………………… pag. 48
5.4 Analiza c ompara tivă a distribuției polimorfismelor genei VDR ( ApaI și TaqI) în
eșantionul analizat față de datele din literatură…………………………………………………. pag. 41
5.5. Rolul forțelor evolutive în determinarea constituției genetice a populației umane din
sudul României ………………………………………………………………………………………………… pag.44

CONCLUZII ………………………………………………………………………………………………….. pag. 47

Bibliografie ……………………………………………………………………………………………………… pag .49

4
INTRODUCERE

Genetica este o ramură a biologiei care studiază ereditatea, adică transmiterea
caracterelor de la o generație la alta prin intermediul genelor , iar genetica modernă analizează
în detaliu funcționarea și comportamentul genelor în corelație cu mediul de viață al
organismelor. Ramura geneticii care se ocupă de procese precum evoluție prin adaptarea la
mediu și speciație este g enetica populațiilor , care c ombină cercetări teoretice, studii de
laborator și cercetare în teren⁠.
Pornind de la ide ea de variabilitate a genelor, în lucrarea de față am căutat să asociez
variațiile identificate în populațiile uman e cu structura genetică și evoluția acestora . Variația
genetică din populațiile naturale, inclusiv din cele umane, poate fi identificată prin intermediul
frecvențelor alelice și genotipice . În genetica populațiilor, frecvențele alelelor arată diversitatea
genetică sau, echivalent, bogăția ansamblului de gene dintr -o populație aparținând unei specii ,
frecvența alelică fiind o măsură a incidenței relative a unei alele dintr -un locus . Pe de altă parte ,
frecvența diferitelor genotipuri dintr -o populație este condiționată, în primul rând, de modul de
reproducere al populației respective.
Pentru ambele tipuri de frecvențe este important ă verificarea condi ției de echilibru , ceea
ce se realizează pe baza comparării datelor observate în populațiile de organisme cu cele
estimate conform legii Hardy -Weinberg . Legea, echilibrul, principiul Hardy -Weinberg
corespunde situației în care frecvența relativă a genotipurilor (respectiv alelelor) este constantă
de-a lungul generațiilor și reprezintă un reper în Genetica populațiilor .
În condițiile în care apar modificări ale frecvențelor alelice, acestea se datorează forțelor
evolutive ce modifică structura genetică a populații lor naturale . Forțele evolutive aparțin la
patru categorii distincte : mutații, flux de gene (migrație), selecția natural ă sau drift genetic
(deriv ă genetică )
Studiul modificări i frecven țelor alelice și genotipice în cadrul unei populații permite
înțelegerea mecanismelor care au făcut ca populația să sufere acele modificări, identificarea
cauzelor care au determina t modificarea și cât de răspândită este aceasta în cadrul populației.
Modificările au scop general îmbunătăți rea/adapta rea populațiilor la alte condiții de medi u și
adap tarea specie i pentru a îi asigura supraviețuirea.
Multe din tre studii le care vizează structura genetică încep de la analiza genelor în cadrul
populațiilor de organisme, lucru valabil și pentru populațiile umane , pentru a crea un cadru de
intepretare și întelegerea a modificări lor apărute. Un exemplu abordat în această lucrare îl
reprezintă gena VDR, care datorită importanței și a multiplelor polimorfisme în cadrul

5
populații lor umane, a suscitat interesul cercetă torilor. Astfel, pe plan mondial s-au derulat
numeroase studii care analizează diferite polimorfisme ale genei VDR în asociere cu numeroase
maladii complexe precum: osteoporoza, diabet, cancer, boli cardiovasculare și tuberculoza. De
fapt, vitamina D, rece ptorul genei (VDR) și enzimele implicate în apari ția formei active a
acestei vitamine joac ă un rol important în metabolismul oaselor, inclusiv în absorbția intestinal ă
a calciului, dar și în alte căi metabolice importante, precum cele legate de răspunsul i mun și
carcinogeneză (Kapoor 2007, Uitterlinden 2004). D atele moleculare priviind gena VDR sunt
interpretate prin prisma geneticii populațiilor.
Astfel , scopul acestei lucrări este determinarea constituției genetice a populației de
pe teritoriul României pe baza unor polimorfisme ale genei VDR (receptorul vitaminei D)
și identificarea rolului forțelor evolutive în generarea acestei structuri genetice.

6
CAPITOLUL 1
Noțiuni introductive de genetică

1.1 Apariția si dezvoltarea genetici i
Genetica este o ramură a biologiei care studiază ereditatea, adică transmiterea
caracterelor de la o generație la alta prin intermediul genelor. Actual, g enetica modernă
analizează în detaliu funcți onarea și comportamentul genelor în corelație cu mediul de viață al
organismelor .
Termenul de genetic ă provine din limba greacă și înseamnă gene ză sau origine , ceea
ce se corelează cu faptul că genetica explică asemănările dintre părinți și descendenți.
Interesul față de modul în care are loc transmiterea caracterelor a apărut pentru prima
dată în mezolitic , când omul a început să cultive intens plante și a observat cum apar, din
generație în generație, diferite combinații de caractere. S imboluri ale eredității mai vechi de
3000 de ani se regăs esc și în mitologia hindusă ; sumerienii aveau proceduri de poleniza re
artificială a plantelor și încrucișau diferite rase de animale. O altă dovadă veche de 6000 de ani
provine din localitatea Elam, situată la est de orașul Ur din Chaldeea (Mesopotamia)
(Wikipedia, 201 3) și este o reprezentare a 5 genera ții de cai însoțită de inscrip ții referitoare la
modul de transmitere a formei capului și copitelor , ceea ce dovedește utilizarea hibrid ării la
cai.
Deși ca și concept ereditatea a fost observat ă de milenii, primul savantul care a oferit o
perspectivă științifică a fost Gregor Mendel care a „studiat modul de transmitere al
trăsăturilor și cum acestea afectează fenotipurile progeniturilor, realizând diverse experimente
pe baza bobului de mazăre (Bowler ,1989) . Acesta arată că indivizii moștenesc mixul de trăsături
de la părinții, pe baza combinări genelor distincte .
Teoria moștenirii caracteristicilor dobândite a lui Jean -Baptiste Lamarck care
susținea că individul moștenește trăsături dobândite de părinți în timpul vieții a fost dovedită ca
fiind greșită, astfel c ă experiența indivi dului nu modifică caracterele ereditare transmise
copilului. Charles Darwin în teoria sa privind evoluția a susținut și el transmiterea caracterelor
dobândite în timpul vieții , în timp ce Francis Galton reformula teoria „menționând că toate
caracteristicile unui individ sunt particular e și moștenite ” (Wikipedia, 2015).
Legile lui Mendel (Wikipedia, 2015) au fost prezentate pentru prima oară în 1865 prin
lucrarea sa intitulată „Experiențe asupra hibridizării plantelor ” în cadrul a două întruniri ale
Societății de Istorie Naturală din Moravia și a publicat lucrarea în cadrul jurnalului științific al

7
societății în 1866, totuși fără un impact maj or în următorii 35 de ani (Wikipedia, 2013) .
Observațiile lui Mendel au pus bazele legilor de transmiter e a caracterelor ereditare și
importanța descoper irilor sale a fost recunoscut ă la începutul secolului al XX -lea, când atunci
când Erich von Tschermak, Hugo de Vries și Carl Erich Correns au ajuns la aceleași concluzii
în mod independent , redescoperind , astfel, legile eredității prezentate de Mendel în 1865 .
Momente cronologice importante în dezvoltarea geneticii pot fi considerate:
– teoria conform căreia cromozomii sunt purtătorii eredității apărută î n 1903;
– noțiunile conform cărora genele sunt localizate pe cromozomi devine cu noscută în
1909 ;
– William Bateson introdu ce în 1906 în cercetări termenul genetică ;
– termenul de mutație este folosit începând cu 1927 pentru a descrie schimbările
suferite de materialul genetic ;
– pentru prima oară î n 1953 se descifrează structura elicoidală cunoscută ca structura
dublu catenară a ADN -ului;
– anul 1957 aduce în prim plan mecanismul de replicare a ADN -ului, considerat baza
moleculară pentru ereditate (Wikipedia, 2012)
Transmiterea caracterelor are loc prin intermediul unor trăsături discrete,
denumite gene. Existența genelor a fost observată pentru prima dată de către Gregor Mendel
care a studiat segregarea trăsăturilor ereditare la plantele de Pisum sativum (mazăre) (Griffits
și colaboratorii, 2000).
Astfel, studiind culo area floril or, Mendel a putut
observa faptul că florile fiecărei plante de mazăre aveau o
singură culoare: mov s au albă , neexistând o variație
intermediară între cele două culori. Figura 1 prezintă
încrucișarea între două plante de mazăre heterozigote unde
gena B reprezintă florile mov și gena b florile albe.
Variantele alternative ale unei genei au fost numite alele.

Figura 1 . Transmiterea genelor la bobul de mazăre
Modificat după Wikipedia, 2015
Mazărea este o specie diploidă , astfel că fiecare plantă individuală prezintă două copii
a fiecărei gene, câte o copie moștenită de la fiecare părinte (Griffiths și colaboratorii,
2000) . Omul, împreună cu multe alte specii, are acela și model de transmitere a caracterelor .
Numim homozigote organismel or diploide ce au în structura sa două copii identice (alelel) ale

8
aceleași gene și heterozigote organismele cu alele diferite ale unei gene pe cromozomii
omologi .
Studiul geneticii a evoluat de a lungul timpului, în acest moment ajungând la ramuri
diferite ale geneticii , printre care amintim: Genetica populațiilor , Genetică
formală sau Genetica clasică , Genetică moleculară , Citogenetică , Radiogenetica , Genetică
ecologică , Genetică umană și Genomică .

1.2 Prezentare generală a noțiunilor cu care operează Genetica populațiilor
Genetica populațiilor a cunoscut o dezvoltare rapida între anii 1920 -1930 datorita a trei
cercetători, S. Wright (agronom), R.A. Fisher (statistician) si J.B.S. Haldane (genetician), care
au dezvoltat baza matematica a acestui domeniu (Simon -Gruița A, 2019 ).
Astfel, Genetica populațiilor este văzută ca studiul distribuției și modificărilor
frecvențelor alelelor în cadrul unei populație și între populații diferite (Wikipedia, 2015).
Genetica populațiilor ia în calcul factori ai migrației genetice, schimbări de mediu, categoriile
și structurile populațiilor prin examinarea fenomenelor de adaptarea⁠ și speci ație⁠. Genetica
populațiilor modernă nu mai este văzută doar ca o disciplina bazată pe matematică , ea fiind cea
care aduce la un loc cercetări teoretice, studii de laborator și metode de cercetare pe teren⁠.
Domeniul geneticii populației analizează mai multe procese evolutive importante:
1. selecția naturală ⁠: reprezintă un mecanism important al evoluției ființelor vii
(plante, animale, bacterii, fungi), care constă în existența șanselor inegale la reproducere a
indivizilor , șanse dependente de constituția lor genetică. Ca urmare, unii indivizi se vor
preproduce mai mult, deci unele alele se v or propaga preponderent comparativ cu altele, iar
în timp indivizii (de fapt populația) vor fi mai adapta ți la mediul de viață .
Variantele alelice avantajoase sunt selectate și propagate la urmași prin
intermediul selecției naturale, în timp ce alelee dezavantajoase (dăunătoare) se transmit la
puțini indivizi sau dispar complet. Prin mutații pozitive organismele ajung să se adapteze la
noi condiții și acest lucru este cunoscut ca evoluție adaptativă sau îmbunătățire adaptativă
a speciilor .
Evoluția prin selecția naturală este teoria științifică ce explică diversitatea vieții ,
apariția de noi specii produc ându -se atunci când populați a este separată de restul speciei pe
o perioadă suficient ă pentru a favoriza adapt area la noile condiții , diferite de condițiile din
populația principală .
Edward Blyth a fost primul care a elaborat o teorie timpurie a selecției naturale,
bazându -se pe analiza variației caracterelor animalelor domestice, teorie pe care Charles

9
Darwin a sistematizat -o în cartea sa Originea Speciilor . Conform lui Darwin evoluția
prespune selecția naturală a variațiilor dăunătoare, indiferente sau avantajoase , apărute
spontan în populațiile naturale .
2. deriva (în engleză drift) genetică ⁠ este modificarea întâmplătoare a frecvenței
alelelor unei gene într -o populație, de la o generație la alta. Alelele urmașilor sunt o mostră
a alelelor părinților, iar soarta determină dacă un individ supraviețuiește și se reproduce
(Futuyma și Douglas, 1998). Deriva genetică poate cauza dispariția unor alele și poate
reduce variabilitatea genetică.
Transpusă in cadrul unei populații, atunci când există puține copii ale unei alele
efectul derivei genetice e ridicat și când există mai mult copii efectul este redus.
3. mutația poate ap are datorită acțiunii unor factori fizici, chimici sau biologici
asupra genomului. În cele mai multe cazuri, mutațiile care sunt transmise de la părinți la
copil sunt considerate mutații ereditare sau mutații germline – fiind prezente în celulele
germinale.
Mutațiil e care apar doar după fertilizare, sunt considerate mu tațiile noi (de novo) și
pot explica unele tulburările genetice care există doar la un singur individ afectat într -o
familie.
Din punct de vedere al semnificației lor în relați a organismului cu mediul,
mutațiile se împart în două mari categorii (Wikipedia , 2015) :
– mutații gametice (germinale) ce prezintă modificări de ADN în celule
destinate să devină game ți și care ulterior , după formarea zigotului, se propagă la
individul în totalitate. Aceasta este modalitatea prin care o mutație se transmite la
descendenți.
– mutații somatice reprezentate de modificări de ADN în celule somatice,
care formează țesuturile organismului. Aceste variații la țesuturile somatice nu se
propagă la alte celule, nu ajung în alte țesuturi (excepție fiind cancerul). Important,
acest tip de mutație există până la moartea celulei/ individului și nu poate fi
transmisă la descendenți.
4. fluxul de gene (migrația) datorat deplasării indivizilor dintr -o zonă în alta, dintr –
o populație în alta, favorizează introducerea d e noi alele și ca urmare induce creșterea
asemănării între populații. Cu alte cuvinte, migrația are efect invers driftului genetic.
5. recombinarea genetică este fenomenul de produc ere a noi
combinații genetice cu scopul de a forma noi indivizi, prin rearanjarea materialului genetic
din două unități genetice diferite. Atât recombinarea genetică, cât și repararea ADN -ului,

10
au loc și la procariote (bacterii și arheb acterii), acestea având reproducerea asexuată
(Wikipedia, 2016).
În cazul organismel or eucariote, recombin area genetic ă se realizează
timpul meiozei și duce la producerea gameților. Procese le de recombinare din timpul
meiozei sunt: crosing -over care prezintă recombinarea intracromozomală , precum
și recombinarea intercromozomal ă descris ă ca ”dansul cromozomilor ”. La aceste procese
se adaugă altele precum recombinarea prin transpoziție.
La organismele eucariote î n timpul meiozei , recombinarea genetică implica
combinarea cromozomilor omologi, proces ce poate ajunge la final să fie un schimb de
informație între cromozom i, care nu e necesar sa f ie fizic – atunci când o porțiune a
materialului genetic este copiat de la un cromozom la un altul, fără a se schimb a
cromozomul de referință, sau se realiz ă prin ruperea și rearanjarea catenelor de ADN, cu
formarea unor molecule noi.

1.3 Variația genetică
Pentru a descrie variația genetică , cuantificată pe baza frecvențelor alelice, de cele mai
multe ori geneticienii folosesc diagramele și simbolurile . În experimentele de fertilizare și de
împerechere care au la baza Legile lui Mendel se folosesc ca reprezentare simbolurile P pentru
părinții și urmași sunt notați F1(First filial =prima generație ). Dacă fiecare membrul al
generației F1 se împerechează cu altul din aceeași generație, urmașii primesc denumirea de
second filial (a doua generație ) notate în studii F2. Folosind pătratul lui Punnett , sau alte
diagrame genealogi ce se poate urmeri, de -a lungul gene rațiilor, moștenirea trăsăturilor , dar și
cum apare variația genetică în populațiile naturale .
„Variabilitatea genetica poate fi asociata cu caractere simple (discrete) , precum
culoarea boabelor la mazăre, sau cu caractere complexe (cantitative) , cum sunt, de exemplu,
culoarea pielii la om si lungimea femurului la mamifere. (Simon -Gruița A , 2019)

1.3.1 Variația caracterelor simple (discrete)
Caracterele simple se d etermin ă de cuplul alelic situat pe un locus genetic specifi c
aparținând cromozomilor omologi , fiind caractere simple datorită modului de transmitere către
descendenți , cu respectarea legilor mendeliene ale eredității. De cele mai multe ori, „caracterele
simple a u o distribuție discontinuă în cadrul unei populații , ele ajungând să fie rezultatul
acțiunii unei singure gene, a cărei expresie nu este afectată în general de factorii ambientali. Un
caracter monogenic poate fi prezent sub forma mai multor variant e fenotipice (Dolfi, 2013).

11
Variația genetică din populațiile naturale a fost observată în p rimele cercetări în
laborator asupra seri ilor diferite de variante morfologice ale unor specii de Drosophila , unde au
fost observate variații în priv ința culorii ochilor, form ei aripilor etc. (Powell, 1997) . Caracterele
fenotipice observate sunt dator ate unei singure gene , de unde și denumirea de caractere simple
(discrete). Prin experimentele efectuate pe Drosophila s-a demonstrat că în cazul populațiilor
naturale variațiile unei singure gene sunt rare în privința caracterului identificabil morfologic .
Astfel, doar 25% dintre genele de pe cromozomul X pot genera variante vizibile (Powell, 1997) .
Studierea caracterelor simple, prin intermediul variante morfologice este un proces
îndelungat, deoarece detectarea alele lor recesive nu se poate face prin analiza heterozigoților ,
obținuți în F1prin încrucișarea a două linii homozigote. În asemenea situații este necesar să se
studieze gener ația F2, obținută după încrucișări controlate realizate în laborator.

1.3.2 Varia ția caracterelor complexe (cantitative)
Multe însușiri ale organismelor nu sunt neapărat pregnante, având variații ale
fenotipurilor greu de sesizat . Printre asemenea caractere se numără și cele legate de
productivitate, greutatea boabelor/ semințelor, însușiri fiziologice sau biochimice , unde se caută
diferențele subtile între variantele fenotip ice. Aceste trăsături sunt denumite caractere complexe
sau cantitative.
În controlul expresiei fenotipice a caracterelor cantitative sunt implicate două sau mai
multe perechi de gene denumite gene multiple, poligene; fiecare genă contribuie la realizarea
fenotipului într-o anumită propor ție și foarte discret, încât sunt necesar e metode destul de
complicate pentru determinarea efectului lor. Aceste caractere sunt influen țate pute rnic de
factorii de mediu care creează variații ale fenotipului.
Genele ce modifică caracterel e cantitative prezintă efecte aditive și egale, efecte adit ive
și inegale și efecte opozi ționale. Pe lângă genele multiple cu efecte aditive care au ponderea cea
mai mare in cadrul varian ței genetice, pot interveni și alte gene nealele cu moduri de ac țiune
diferite.
În experiențele de pionierat ale lui Nillson -Ehle efectuate la grâu s-a descoperit faptul
că genele multiple implicate în culoarea bobului au efecte egale și aditive. Ulterior, odată cu
diversificarea și dezvoltarea cercetărilor de genetică cantitativă s -au descoperit și alte sisteme
de gene multiple: cele cu efecte inegale și aditive și cele cu efecte opozi ționale, precum și rela ția
genelor multiple cu gene din afara sistemului poligenic (gene cu dominan ță totală, gene
epistatice, gene modificatoare etc) (Cassian, 2014).

12
CAPITOLUL 2
Frecvențe alelice și genotipice

Gena este un segment specific al moleculei de ADN (acidul dezoxiribonucleic) care
este transcisă în diferite tipuri de ARN (ARN mesager, de transfer sau alte tipuri de ARN
nuclear sau citoplasm atic, de obicei de mici dimensiuni) (Wikipedia, 2009).
Acele gene care determină sinteza unui lanț polipeptidic specific (transcrise, așadar în
ARNm) și care determină expresia fenotipică a unui caracter se numesc g ene structural e și
conțin, la eucariote :
• secvenț e codificatoare numit e exoni = secvențe ce conțin informați a care se va
regăsi după traducere în proteina cod ificată de gena respectivă. N umărul
exonilor diferă de la genă la genă .
• secvențe necod ificatoare numite introni .
La procariote, în general genele nu conțin introni și sunt organizate în operoni.
Poziționarea genelor pe cromozomi este numită locus , fiecare pereche de cromozomi
are loci omologi , în care pot fi versiuni identice sau diferite ale aceleiași gene (adică, a șa cum
am mai arătat alele identice sau diferite ale aceleiași gene). Organismele homozigote au în locii
omologi aceeași variantă alelică, organismele heterozigote au variante alelice diferite.
Genotipul este, așadar, setul de alele pentru un organism dat, iar fenotipul reprezintă
trăsăturile observabile ale organismului , fiind rezultatul interacțiunii dintre genotip și mediu.
Atunci c ând organismele au în componența sa gene heterozigot e, alel a este numită dominantă
fiind cea care determină fenotipul organismului . Alelele recesive nu se observă și au un caracter
recesiv. În cazul alelelor care au semi -dominanță se poate vedea fenotip ul intermediar , în timp
ce în cazul co-dominanț ei ambele alele sunt î nfățișa te simultan.
În cazul de reproduce re sexuală a unei pereche de organisme , descendentul va moșten i
la întâmplare una dintre cele două alele de la fiecare părinte. Moștenirea discretă și segregaț ia
alelelor , sunt parte din Prima Lege a lui Mendel sau Legea S egregației. Pentru urmărirea
modelului în care se moștenesc anumite trăsături genetice , genealogia se folose sc de diagramele
genealog ice.

13
2.1 Calcularea frecvenței alelice pe baza frecvenței genotipice
Frecvența alelică este o măsură a incidenței relative a unei alele dintr -un locus
aparținând unei populați i de organisme . În mod obișnuit este exprimată ca o proporție sau ca
un procentaj. În genetica populațiilor , frecvențele alelelor arată diversitatea genetică a
populației unei specii s au, echivalent, bogăția ansamblului de gene.
Pentru un locus frecven ta unei alele (fA) este num arul de copii al alelei date raportat la
numarul total de copii ale tuturor alelelor din locusul respectiv (Simon -Gruița, 2007) .
Frecvența alelelor se modifică sub influenta celor patru forțe implicate în procesul
evoluției: selecția naturală , driftul genetic , mutația și fluxul de gene prezentate în figura de mai
jos (Figura 2), iar acest lucru determină modificarea constituției genetice a populațiilor naturale,
deci evoluția acestora, care duce uneori la adaptare la noi condiții de mediu, iar alteori la apariția
de noi specii sau taxoni de ordin superior speciei

Figura 2. Evol uția populațiilor (Modificat după Waldowski și colaboratorii, 2009)
Frecvența alelică se poate calcula în două moduri: pe baza frecvențelor genotipice, sau
pe baza numărului de genotipuri.
Calcularea frecvenței alelice pe baza frecvenței genotipice. Dacă f(AA), f(Aa), și f(aa)
sunt frecvențele celor trei genotipuri corespunzătoare unui locus cu două alele A și a, atunci
frecvența p a alelei A și frecvența q a alelei a poate fi obținută pornind de la aceste valori ale
frecvențelor genotipice . Deoarece fiecare homozigot AA constă numai din alele A, și deoarece
jumătate dintre alelele fiecărui heterozigot Aa sunt alele A, frecvența totală p a alelelor A în
populație se calculează ca (Simon -Gruița, 2007) :

frecvența lui A

14
În mod similar, frecvența q a alelei a este dată de:
frecvența lui a
Suma celor două frecvențe, p și respectiv q trebuie să fie 1, întrucât ele sunt frecvențele
singurelor două alele prezente. Într -adevăr, suma lor este 1 (Simon -Gruița, 2007) . și din aceasta
obținem:
q = 1 − p și p = 1 − q
Dacă există mai mult de două alele diferite, frecvența fiecărei alele este frecvența
homozigoților pentru alela respectivă plus jumătate din suma frecvențelor tuturor
heterozigoților în care aceasta apare.
Calcularea frecvenței alelice pe baza numărului de genotipuri. Să presupunem că într –
o populație sunt 17 5 de indivizi, care după alelele A si a se clasifică în următoarele genotipuri:
Numă rul indivizilor: AA Aa aa Total
40 60 75 175
Numărul alelelor: A 80 60 – 140
a – 60 150 210
Numărul total de alele = 140 + 210 =350;
Frecvența alelei A = p =
35060 80+ =0,4;
Frecvența alelei a = q =
35015060+ =0,6;
p +q =1.

2.2 Frecvența genotipică
Frecvența unui genotip, se exprimă, de asemenea , ca frecvență relativă și înseamnă
proporția în care se află acesta față de totalul indivizilor dintr -o populație. Când se cunoaște
frecvența genotipurilor se poate stabili frecvența ale lelor. Suma frecvențelor tuturor
genotipurilor dintr -o populație trebuie să fie egală cu 100 sau egală cu unitatea, adică cu 1.
De exemplu, când alelele A si a sunt prezente într -o populație, sunt posibile trei
genotipuri: AA, Aa si aa. Dacă în populația r espectivă se găsesc 20% de indivizi cu genotipul
AA, înseamnă că frecvența genotipului respectiv este de 20% sau 0,2.
De exemplu, într -o populație se găsesc aceleași trei genotipuri menționate mai înainte
cu următoarele valori: D = 80; H = 120; R = 150; N=350. Frecvența relativă a celor trei

15
genotipuri va fi : D =
35080 =0,23; H=
350120 =0,34; R=
350150 =0,43. Calculând frecvențele alelelor
la numărul relativ de genotipuri menționate mai sus se obține:
p = 0,23 + 0,17 =0,40;
q = 0,17 + 0,43 =0,60;
p + q = 0,17 + 0,43 =1.
Este interesant de remarcat că frecvența alelei poate fi întotdeauna calculată pornind de
la frecvența genotipului. Reciproca, solicită întrunirea condiției împerecherii (poleni zării, în
cazul plantelor) la întâmplare (randomizate), luată în calcul de legea Hardy -Weinberg.

2.3 Sisteme de împerechere
Frecvența diferitelor genotipuri dintr -o populație este condiționată, în primul rând, de
modul de reproducere al populației respective. Modul de reproducere al populației este același
cu modul de reproducere al indivizilor ce compun populația respectivă, care poate fi:
reproducere prin fecundare încrucișata perfectă (panmixie totală), reproducere prin autogamie
absol ută și reproducere mixtă, adică prin panmixie și autogamie in același timp (Panfil C, 1974) .
Așadar, î n populațiile naturale se întâlnesc 3 sisteme de împerechere:
a. împerecheri întâmplătoare;
b. împerecheri asortative;
c. împerecheri consangvine (Simon -Gruița A., 2007) .
A. Împerecher ea întâmplătoare este cea mai răspândită formă de împerechere , ceea
ce înseamnă că p erechile se formează fără a ține cont de genotip, ceea ce înseamnă că
genotipurile perechilor sunt statistic necorelate , iar în aceste cazuri indivizii nu au tendințe
pentru selecția partenerilor asemănători genotipi c (Kandy și asociații, 1995).
B. Împerecherea asortativă se bazează pe asemănarea fenotipic ă și poate fi de doua
tipuri (Kandy și asociații, 1995). :
o împerechere asortativă pozitiva (omogamia) și
o împerechere asortativă negativ ă (heterogamie) .
În acest moment există diferite ipoteze care explică fenomenul împerecherii asortative ,
unde organismele cu fenotipuri similare de culoare, pigmentare și mărimea corpului se
împerechează între ele . În aceste cazuri, probabilitatea de împerechere este ridic ată având la
bază și compatibilitatea genetică. La aceasta se adaugă co ncurența intra sexuală indivizi, unde
mai mulți masculi vor curta aceiași femelă. Prin adăugarea concurenț ei sexuale se creează

16
împerecherea asortativă , unde diferite organisme cu trăsături similare reușesc să se împerecheze
între ele.
Opus împerecherii asortative avem împerecherea dezasortativă, la care apar mai multe
oportunități cu trăsături semnificative diferite privind culoarea, pigmentarea și dimensiunea
corpului noului individ, deși ca formă împerecherea dezasortativă este aleatorie și nu poate fi
predeterminată.
Ambele tipuri de împerechere asortativă și dezasortativă pot duce la urmași fertili, totuși
la împerecherea asortativă există o rată scăzută de apariții aleatorii. Diferența dintre cele două
depinde de similitudinea fenotipului dintre organismele din relația de împerechere. Astfel, într –
o relație asortativă, organismele implicate în împerechere au similaritate fenotipică ridicată, în
timp ce într -o relație dezasortată , organismele implicate în împerechere au o similaritate
fenotipică scăzută. În plus, ecuația Hardy Weinberg este satisfăcută într -un model de
împerechere asortativă , în timp ce nu este satisfăcută într -un model de împerechere dezasortant.
C. Consangvinizarea
Consangvinizarea este procesul de împerechere al organismelor similare genetice, care
este foarte comun ă în cazul plantelor și animalelor unde poate avea efecte asortative
pozitive . La om, consangvinizarea este asociat ă cu incestul și încalcă normele sociale moderne .
În cazul consangvinizării trebuie să existe un grad de rudenie comun și în funcție de
nivelul gradului de înrudire (de gradul relațiilor genetice) dintre parteneri se obțin efecte
pozitive sau negative. Urmașii lor au un nivel mai ridicat de homozigozității , aceștia au un risc
crescut de a primi alele identice de la părinți. Trăsăturile dominante sunt exprimate atunci când
doar o singură copie a unei alele este prezentă, în timp ce trăsăturile recesive necesită două copii
ale unei alele care urmează să fie exprimate.
Consangvinizarea succesivă la animale este utilizat ă pentru a stabili linii „pure“ folosite
în cercetarea științifică, iar în cazul acestor experimente varia ția genetic ă nu po ate distorsiona
rezultatele. În cazul animalele domestice, consangvinizarea de multe ori duce la un compromis
în cazul în care o trăsătură dorită este amplificată în detrimentul alteia cum este și exemplu l de
consangvinizare a vacilor Holstein pentru creșterea producției de lapte .
O consecință negativă a consangvinizării o reprezintă trăsături le recesive nedorite și
riscul de a man ifesta o boală genetică care crește în cazul consangvinizării continuă pentru mai
multe generații .
Opusul consangvinizării (inbreeding) este împerecherea între indivizi mai diferiți decât
era de așteptat (outbreeding). Deoarece împerecherile selective au baze genetice, efectele
calitative ale consangvinizării si împerecherii asortative pozitive, pe de o parte si ale

17
outbreedingului si împerecherii asortative negative, pe de alta parte sunt asemănătoare Simon –
Gruița A , 2019)
Cercetările realiza te pe tema consangvinizării au demonstrat că populațiile tind să -și
mențină la un anumit grad limita de heterozigoție, astfel animalele și plantele au în structura
genetică mecanisme cu ajutorul cărora evită împerecherile înrudite care duc la reducerea
vitalității caracteristicilor. Charles Darwin afirma că „n atura are oroare de homozigo ție" în
lucrările sale. Astfel, datorită faptului că heterozigotul este mai viguros biologic decât ceilalți
homozigoți (dominant și recesiv) sugerează că heterozigoția este promovat ă și prin selecția
natural ă, fiind cei care contribuție cu mai mulți descendenți la generația următoare .
Mendel a demonstrat de asemenea î n experimentele că atunci când heterozigoții pentru
un singur locus (AaxAa) se împerechează între ei, perechile de cromozomi segreg ă obținând –
se descendenți care se încadrează în trei categorii de genotipuri: heterozigoți (Aa), homozigoți
dominanți (AA) și homozigoți recesivi (aa). În acest caz, d acă numărul de descendenți este
sufic ient de mare (peste 20) atunci se va constata c ă proporția lor în generația de descendenți
este de 1:2:1 sau 50% heterozigoți (Aa), 25% homozigoți dominanți (AA) și 25% homozigoți
recesivi.

18
CAPITOLUL 3.
Legea Hardy – Weinberg – lege fundamentală în Genetica populațiilor

3.1 Demonstrarea matematică a legii Hardy -Weinberg
G. Hardy si V.Weinberg studiind independent unul de altul repartizarea genotipurilor si
fenotipurilor în populațiile panmictice au stabilit legea conform căreia frecvența alelelor si a
genotipurilor pe care le determină se menține constantă în diferite generații.
Considerăm un locus autozomal cu 2 alele: A si a. Notând frecvența alelei A cu p si a
alelei a cu q se obține frecvența genotipurilor si raportul dintre ele conform Tabelului 4. Din
acest tabel rezultă că frecvența genotipurilor depinde numai de frecvența alelică din generația
parentală și nu de frecvența genotipurilor, atât timp cât parinții s -au împerecheat la întâmplare.

Tabelul 4. Pătratul lui Punnet pentru demostrarea legii Hardy -Weinberg
Populația cu o astfel de repartizare a frecvenței genotipurilor se spune că se gasește într –
o stare de echilibru. Prin echilibrul genetic al unei populații se întelege deci menținerea
constantă a frecvenței genotipice și alelice de la o generație la alta.
Expresia p²+2pq+q² reprezintă formula binomului (p+q)² și este numită legea Hardy –
Weinberg , care stă la baza studiilor privind structura genetică a populațiilor.
Pe baza legii Hardy -Weinberg este posibil să se stabilească frecvența relativă a alelelor
și a zigoților din cadrul populației (determinarea frecvenței gameților cu o alelă sau alta este
posibilă numai prin experi mente genetice)
De exemplu, într -o populație de vite 75% sau 0,75 sunt fără coarne și 25% sau 0,25 au
coarne, caractere determinante de alelele A respectiv a. Cunoscând frecvența genotipului aa,
care este de 0,25, frecvența alelei a va fi egală cu:
q=
25,0 =0,5 ♀gameți ♂ A a
Frecvența alelică p q
A p AA
p² Aa
pq
A q Aa
pq aa
q²
Raportul dintre genotipuri 1 AA: 2A: 1aa
p²: 2pq: q²

19
Conform formulei Hardy -Weinberg , frecvența alelei dominante A va fi: p=1-0,5=0,5.
Legea Hardy -Weinberg are o importanță vitală în explicarea evoluției populațiilor de
organisme, fiind un instrument util pentru domenii precum genetica umană, agricultur ă,
zootehnie etc. Astfel, î n creșterea animalelor sau în cultivarea plantelor scopul amelioratorului
este îmbunătățirea continuă a raselor existente și crearea de noi rase sau soiuri. Se pune
întrebarea dacă amelioratorul poate să anticipeze schimbările genetice care vor avea loc într -o
populație, în urma diferitelor acțiuni întreprinse asupra ei, cu ajutorul unor reguli ale geneticii
populației. Pentru aceasta se cere ca organismele heterozigote sa poată fi identificate fe notipic.

3.2 Condițiile pe care se bazează legea Hardy -Weinberg
Relația matematică dintre frecvențele alelice si frecvențele genotipice este valabilă
pentru populațiile aflate în echilibru, adică populațiile care îndeplinesc anumite cerințe în ceea
ce privește tipul de împerechere, mărimea populației, existența (sau inexistența) unor factori
care modifică frecvența alelică. Cu alte cuvinte, legea Hardy -Weinberg se bazează pe anumite
presupuneri:
• împerecherea este întâmplătoare ; deviațiile de la acest ti p de împerechere alterează
frecvența alelică. În împerecherea întamplatoare probabilitatea ca două genotipuri să se
împerecheze este proporțională cu frecvența relativă a genotipurilor în populația
respectivă .
• nu există diferențe între sexe în ceea ce priv ește frecvențele alelice.
• nu acționează selecția naturală . Toate genotipurile au viabilitate și fertilitate egală, așa
încat nici un individ nu prezintă un avantaj reproductiv asupra celorlalți.
• nu apar mutații și nu există migrație . Frecvențele alelice n u se modifică prin adiție sau
pierdere de alele datorate mutațiilor sau migrației.
• populația este suficient de mare astfel încat frecvențele alelice să nu se modifice de la
o generație la alta din întamplare. Condiția reală ar fi ca populația să fie infini tă, dar
acest lucru este imposibil.
Deviațiile minore de la cerințele enunțate anterior nu influențează legea Hardy –
Weinberg care este valabil ă în populațiile care nu evoluează . Această lege matematică simplă
este reprezintă instrumentul fundamental de inv estigare în Genetica Populațiilor, la care se
raportează datele obținute de la nivelul populațiilor naturale. (Simon -Gruița A., 2007).

20
3.3 Diferite cazuri de aplicare a legii Hardy -Winberg
Legea Hardy -Weinberg a fost demonstrată inițial pentru un locus autozomal cu 2 alele,
dar ea este valabilă și pentru locii heterozomali și pentru situația în care sunt mai mult de 2 alele
într-un locus, putând fi extinsă la scara întregului genom.
a. Legea Hardy -Weinberg în cazul genelor heterozomale (de pe cromozomulX). În
cazul alelelor plasate pe autozomi nu există deosebiri între sexe în ceea ce privește frecvența
alelică. Dacă însă alelele sun plasate pe heterozomi, apar deosebiri între sexe, atât în ceea ce
privește frecvența alelică, cât și a fenotipur ilor. Aceasta se datorează faptului că pe cromozomul
Y nu există aceleași alele ca și pe cromozomul X.
Astfel, în cazul determinismului genetic al sexelor de tip Drosophila , la care femela este
homogametică (XX), iar masculul heterogametic (XY), dacă p reprezintă frecvența alelei A, iar
q frecvența alelei a, distribuția genotipurilor este următoarea:
Femelele (XX): p²AA +2pq Aa+ q²aa;
Masculii (XY): pA+qa .
Aceasta înseamnă că toți masculii ce posedă alela recesivă a plasată pe cromozomul X
prezintă fenotipul recesiv datorită fenomenului hemizigoției, iar în cazul femelelor, numai cele
homozigote o prezintă ( aa), în timp ce cele heterozigote nu o manifestă ( Aa).
Din datele de mai sus rezultă că în cazul alelelor recesive plasate pe cromozomul X,
mascu lii au frecvența genotipică egală cu frecvența alelică, adică q. Ca urmare, fenotipul
recesiv la masculi este egal cu frecvența alelei a, în timp ce la femele fenotipul recesiv apare
mult mai rar și este egal cu pătratul frecvenței alelei a. De exemplu, d acă daltonismul (o maladie
ereditară provocată de o genă plasată pe cromozomul X) are la barbați frecvența 1/10, la femei
frecvența acestei maladii este de (1/10)², adică 1/100. (P. Raicu, 1980).
b. Legea Hardy -Weinberg în cazul polialeliei . Dacă se ia în considerare fenomenul
de polialelism, frecvența alelelor ce alcătuiesc seria polialelă este reprezentată nu de un binom
la pătrat, ci, în funcție de numărul de alele, de un trinom, tetranom etc. De exemplu, grupele
sanguine din sistemul ABO la om sunt dete rminate de prezența a trei alele care pot avea
următoarea frecvență :alela L
A frecvența p; alela L
B frecvența q; alela l frecvența r.
Menținerea echilibrului genotipurilor și respectiv fenotipurilor într -o populație se
realizează conform cu pătratul trinomului (p+q+r)² adică : p²L
A L
A+q² L
B L
B+r²ll+2pq L
A L
B
+2pr L
A l+2qr L
Bl=1 (Tabelul 5).

21

Fenotipurile Genotipurile Frecvența

A L
A L
A p²
L
A l 2pr

B L
B L
B q²
L
Bl 2qr
AB L
A L
B 2pq
0 ll r²
Tabelul 5. Fenotipuri și genotipuri corespunzătoare sistemului sanguin AB0
Pe aceasta bază se poate calcula frecvența fiecărei alele din seria polialelă ce determină
fenotipul sanguin respectiv. Un exemplu în acest sens îl constituie studiul unei populații formate
din 484 eschimoși, privind grupele de sânge, care a dat rezultatele din Tabelul 6:
Numar de indivizi
testați Grupele de sânge
A B AB 0
484 257 19 10 198
% 53,13 3,93 1,98 40,96
Tabelul 6. Exemplu de calculare a fenotipurilor privind grupa sanguine la eschimoși
Pentru a calcula frecvența celor trei alele se folosește pătratul trinomului și datele
tabelului cu frecvența alelelor. Din aceste date se poate calcula imediat frecvența alelei l, care
este egală cu rădăcina pătrată din frecvența genotipului 0, adică
4096,0 =0,64.
Pentru a calcula frecvența alelei L
B se procedează astfel:
A+0=p²+2pr;
O=r²;
A+O=p²+r²+2pr=(p+r)².
Dacă p+q+r=1 , din care rezultă că p+r=1 -q , înlocuind în formula de mai sus vom
avea:
q=1-
4096,0 513,0− =1-
9409,0 =1-0,97=0,03.
În mod similar , frecvența alelei L
A este:
p=1-
OB+ , înlocuind cu valorile noastre se obține:
p=1-
4096,0 0393,0+ =1-
4489,0 =1-0,67=0,33.

22
Studiul frecvenței alelelor care determină grupele de sânge la această populație de
eschimoși arată că frecvența alelei L
B , comparativ cu a celorlalte două alele, este foarte redusă.
Cercetări vaste efectuate în numeroase țări de pe glob au arătat prezența celor trei alele, cu o
frecvența diferită însă, la majoritatea populațiilor de pe glob. Numai la unele triburi de indieni
americani (Navajo si Blackfeet), la aborigenii australieni si la populația bască din Franța si
Spania, gena L
B lipsește complet, ceea ce înseamnă că la aceste populații nu exi stă decât două
grupe de sânge:A si O.
Studiile privind grupele de sânge si frecvența alelelor care le determină prezintă
însemnătate pentru caracterizarea antropologică si genetică a populațiilor umane. (Hartl D.L. și
Clark A.D. , 1997).

23

CAPITOLUL 4.
Forțele evolutive ce determină modificarea structurii genetice a populațiilor
naturale

4.1 Mutațiile
Mutațiile sunt nu numai o sursă de variații ereditare, dar și o sursă permanentă de
modificare a frecvențelor alelice si genotipice în populațiile biologice. Majoritatea mutațiilor
genice constau în schimbări ale genelor sălbatice sau normale în alele ale lor ( A
→a). Acestea
se numesc mutații progresive. Se cunosc însă și multe cazuri de mutații reversib ile, ceea ce
presupun e că alela A suferă o mutație cu o rată µ la a, iar alela a se modifică la A cu o rată v.
Rata mutației este probabilitatea ca o genă să fie modificată printr -o mutație nouă și se
exprimă ca numărul de mutații noi pentru o genă dată, per generație (în mod obișnuit în
domeniul de la 1 la 100.000 la 1 la 1.000.000, adică de la 10-5 la 10-6 per generație ).
Studiile asupra ratei mutației urmăresc de regulă modificarea unei gene normale
(funcționale) într -o alelă dăunătoare (nefuncțională). Rata mutațiilor ce produc alele benefice
este de așteptat să fie substanțial mai redusă.
Analizând cazul unei alele func ționale A (a cărei frecvență este notată de variabila p),
care poate fi convertită printr -o mutație dăunătoare într -o alelă a (a cărei frecvență este notată
de variabila q). Conversia alelei A în alela a prin mutație se va produce cu o rată pe care o
denum im µ. Dacă considerăm că rata mutației de reversie (de la a la A) este neglijabilă, creșterea
frecvenței alelei a după o generație va fi Δ q = µ p
Exemplu, având condiții date (Popescu, 2013) :
p = 0.8 (adică frecvența alelei A este de 80%)
q = 0.2 (adică frecvența alelei a este de 20%)
µ = 10-5 (adică rata mutației de conversie de la A la a)
Δq = (10-5) (0.8) = (0.00001) (0.8) = 0.000008
De aceea, în următoarea generație
qn+1 = 0.2 + 0.000008 = 0.200008
pn+1 = 0.8 – 0.000008 = 0.799992

24
Așa cum reiese din calcul, noile mutații nu modifică semnificativ frecvențele alelelor
într-o singură generație. Pentru calcularea modificării frecvenței unei alele după orice număr
de generații se poate folosi ecuația:
(1 – µ)t = pt / p0 unde
µ este rata mutației de conversie a alelei A în alela a
t este numărul de generații
p0 este frecvența alelei A în generația de start
pt este frecvența alelei A după t generații.
Să presupunem că frecvența alelei A este 0.8, µ = 10-5, și dorim să știm care va fi
frecvența alelei după 1.000 de generații ( t = 1000). Introducând aceste valori în ecuația
precedentă și rezolvând pentru pt
(1 – 0.00001)1.000 = p t / 0.8
Așadar, pt = 0.792
Prin urmare, frecvența alelei A va scădea după 1.0 00 de generații de la 0.8 la 0.792.
Mutațiile furnizează variabilitate genetică, dar se urmărește cum afectează rata
mutațiilor, în timp, frecvența alelelor într -o populație. Prin rezultatele studiilor realizate în
decursul anilor s -a arătat că în populați ile naturale rata mutațiilor noi este foarte rar un factor
capabil să schimbe radical frecvența alelelor. Totuși, procese ca migrația, deriva genetică și
selecția naturală, au efecte considerabil de mari asupra frecvenței alelelor.

4.2 Fluxul de gene (migrația)
Populațiile naturale sunt populații deschise, între ele având loc un permanent flux genic
sau migrații, prin care se realizează transfer de gene de la o populație la alta. Dacă alele străine
diferă de cele ale populației gazdă, migrația poate a fecta constituția genetică a acesteia din
urmă. Constituția genetică a populației gazdă se îmbogățește cu alele noi. Astfel se produce o
modificare a structurii genetice a populației autohtone , iar în ansamblu această forță evolutivă
se opune evoluției div ergente a populațiilor naturale.
Considerăm două populații deosebite prin frecvența aceleiași perechi de alele, între care
are loc un flux genic de la populația donatoare D înspre populația aceceptoare A. Frecvența
alelei sălbatice este p
D, respectiv p
A, iar fluxul genic în fiecare generație este m. Dacă frecvența
inițială a alelei din populația acceptoare este p
A, aceasta se modifică în generația următoare la
p
A
1=(1-m)p
A
0 +mp
D sau p
A
1=(1-m)( p
A
0- p
D)+ p
D . Modificarea într -o generație este : ∆ p
A=p
D
1
– p
A
0=-m(p
A
0 – p
D), deci depinde de rata migrației ( m) si de diferența între frecvența alelelor

25
celor două populații. Dacă fluxul genic în generația următoare este tot m, atunci pentru p
A
obținem următoarele valori: p
A
2=(1-m)
2( p
A
0- p
D)+ p
D , iar după n generații p
A
n=(1-m)
n( p
A
0-
p
D)+ p
D . Deoarece cu creșterea lui n expresia (1-m)
n devine tot mai mică, valoarea lui p
Ase
apropie tot mai mult de cea a lui p
D. Constatăm astfel că în populațiile deschise modificarea
frecvenței alelice poate rezulta din migrație, fără mutație.
Genele străine intrate în populația gazdă ca efect al migrației trebuie să se integreze în
complexul coada ptat de gene al acesteia, proces care necesită timp și de aceea, unii consideră
că migrația poate întârzia procesul de evoluție. Integrarea noilor gene în complexul de gene al
populației gazdă este controlată de selecția naturală. Ea favorizează numai acel e gene străine
care sunt capabile să producă cu majoritatea genelor autohtone genotipuri ce vor genera
fenotipuri cu valoare adaptativă ridicată, cu valoare selectivă mare.
Intensitatea migrației în natură depinde de gradul de izolare al populațiilor, de mărimea
si densitatea populațiilor și de capacitatea de dispersie a indivizilor si gameților.
(Andrews, 2010) .

4.3 Selecția naturală
În biologia actuală selecția naturală este considerată factorul principal care determină și
dirijază procesul evoluției biologice. Necesitatea și ireversibilitatea evoluției biologice sunt
determinate de selecția naturală.
Selecția naturală este un proces complex de reproducere diferențială care are ca rezultat
final creșterea valorii adaptative a indivizilor, populațiilor și speciilor.
În teoria darwinistă selecția naturală se bazează pe lupta pentru existența și
supraviețuirea celor mai apți. Ea operează prin toți factorii ce contribuie la reproducerea
diferențială și astfel include perpetuare a diferențială, rezistența diferențială la variațiile
mediului, capacitatea diferențială de a exploata mediul etc. Eliminând combinațiile genetice
nefavorabile și menținând pe cele cu valoare adaptativă ridicată, selecția naturală acționează ca
o forță cre atoare care modifică frecvența alelică din populații.
Efectele selecției asupra frecvenței alelice depind de o serie de factori, cum sunt:
frecvența alelică inițială , natura alelelor, expresivitatea și penetranța lor etc.
Considerăm o pereche de alele Aa, care produc trei genotipuri ( AA, Aa, aa ) ce nu au
aceeași valoare adaptativă și vom urmări în două generații successive rata de supraviețuire
pentru fiecare genotip. Genotipul cu valoare adaptativă maximă (w=1) îl vom lua ca termen de
comparație pentr u celelalte două genotipuri, a căror valoare adaptativă este ≤ 1. Valoarea

26
adaptativă (fitnessul) este desigur dependentă de anumite caracteristici ale indivizilor :
viabilitatea, fertilitatea,, capacitatea de concurență etc. Scăderea relativă a unui anum it genotip
în generații successive se numește coeficient de selecție (s), care se exprimă în procente sau
valori mai mici decât unitatea. Valoarea adaptativă și coeficientul de selecție corelate sunt egale
cu 1 și s=1-w (când s=1, w=0, iar dacă s=0, w=1).
Considerând că alela dominantă A are frecvența inițială p
0 , iar alela recesivă are
frecvența q
0 =1-p
0, raportul celor trei genotipuri va fi: p
2
0 AA+2q
0 Aa+q
2
0aa=1. Presupunem că
pentru genotipurile AA și Aa w =1, iar pentru aa valoarea w=1-s. Ca efect al selecției se va
produce o modificare a frecvenței genotipului aa și în loc de q
2
0 se formează (1-s) q
2
0
descendenți. Deci după selecție raportul genotipurilor va fi: p
2
0 AA+2p
0 q
0Aa +(1-s) q
2
0 aa.
Frecvența alelică în generația următoare nu mai este p
0 , ci p
1 = (p
2
0 + p
0 q
0 )/(1-s q
2
0)= p
0 /1-
s q
0 și respectiv q
1 =1- p
1= q
0 (1-s q
0)/1-s q
2
0(Holsinger, 2017).
Selecția naturală acționează asupra genotipurilor prin intermediul fenotipului, care este
un produs al interacțiunii dintre genotip și mediu.
Acțiunea selecției depinde deci de schimbările de mediu și ea poate avea astfel efecte
diferite, favorizând fie fenotipurile care se apropie de optimul adaptiv, fie unul din fenotipurile
extreme, sau pe ambele. P e această bază s -au descries mai multe forme de selecție.
– Selecția stabilizatoare acționează în condițiile în care populația se găsește într -un
mediu relativ stabil. Într -un astfel de mediu selecția înlătură preferențial fenotipurile ce se abat
de la op timul adaptativ și favorizează pe cele cu grad de adaptare apropiat de optim. În această
situație , frecvența alelică la majoritatea locilor se apropie de un echilibru, un ansamblu de alele
coadaptate fiind menținute la o frecvență relativ constantă de la o generație la alta, în timp ce
combinații de alele nefavorabile sunt eliminate. Ca efect, majoritatea indivizilor dintr -o
populație devin foarte asemănători pentru multe caractere.
– Selecția disruptivă sau diversificatoare este un răspuns selectiv la heterogenitatea
mediului și ea favorizează două sau mai multe fenotipuri optime, determinate de genotipuri
distincte. În acest caz, sunt eliminate din populație preferențial formele intermediare, care se
îndepărtează prin constituția lor geneti că de la noile optime adaptative. Drept consecință,
vechea populație care avea un singur optim adaptativ se transformă într -o nouă populație, care
în timp se poate diferenția în două sau mai multe grupe separate.
– Selecția direcțională acționează în caz ul unui mediu care se modifica progresiv și
rezultatul ei este o schimbare sistematică a frecventelor alelice standard, prin înlocuirea lor cu

27
noile mutante sau noi combinații de alele, care se dovedesc cu valoare adaptativă mai mare în
noile condiții de m ediu. În acest caz este favorizat tot un singur optim adaptativ, dar diferit de
cel inițial. (Sanjak, 2018)
Acțiunea selecției asupra structurii genetice a populațiilor interferează nu numai cu
driftul, dar și cu mutația și migrația. Mutațiile defavorab ile cu acțiune dominantă sunt eliminate
repede, dar cele cu acțiune recesivă se pot menține de -a lungul generațiilor, formând așa -zisul
balast mutațional . Selecția acționează împotriva presiunii mutaționale și se ajunge la un
echilibru, care nu permite cre șterea balastului mutațional peste anumite limite. În cazul
mutațiilor favorabile în stare homozigotă, selecția acționează în favoarea lor, permițând
generalizarea acestora în populații.

4.4 Deriva (driftul genetic)
Echilibrul Hardy -Weinberg poate fi uneori deranjat de driftul genetic, adică de o
modificare întâmplătoare a frecvenței alelice într -o populație, datorită unor factori accidentali.
Astfel de procese sunt mai evidente în populațiile mici sau în grup uri mici de indivi zi, izolate
de populații le mari.
Atunci când numărul de purtători dintr -o generație este în medie proporțional cu
numărul de purtători din generația anterioară înseamnă ca alelele unei gene nu diferă prin
potrivirea genelor. Totuși media nu va fi niciodată concordantă, întrucât fiecare generație
reprezintă ascendența pentru următoarea o singură dată, iar frecvența unei alele va fi diferită la
descendență de frecvența sa la generația parentală. În generația descendenților, alela ar putea
prin urmare să aibă o frecvență p’, ușor diferită de p. În această situație, considerăm că
frecvențele alelelor au suferit o derivă (drift).
Driftul genetic este un proces fără memorie, astfel că în generațiile următoare frecvența
alelei nu va fi determinată de noua frecvenț ă p’. Continuitatea efectului de derivă genetică este
dat de mărimea populației efective purtătoare de acea genă. Durata de viață a alele în derivă
este finită, deriva finalizându -se atunci când alelele ating o frecvență zero și dispar din populație
sau at ing frecvența de 100% și devin alele unice în populație. După aceste moment, frecvența
alelelor se poate schimba doar prin introducerea sau apariția unei noi alele, rezultată dintr -o
nouă mutație.
Durata de viață a unei alele este guvernată de mărimea efe ctivă a populației. Dacă exista
o populație mică, sunt necesare câteva generații până la stabilizarea derivei genetice, pe când
dacă populația este mare, stabilizarea va avea loc după mult mai multe generații.

28
În medie, o alelă va fi fixată în 4 Ne gener ații, unde Ne este mărimea efectivă a
populației. Conform principiului Hardy -Weinberg, care susține că frecvențele genelor într -o
populație de gene nu se schimbă peste timp, o populație trebuie să fie suficient de largă pentru
a preveni ca deriva genetică să schimbe frecvențele alelelor în timp. Așa se explică de ce legea
este instabilă într -o populație mică. (Popescu, 2013)
Driftul genetic este în strânsă legătură cu selecția naturală, ambele forte fiind active într –
o populație. Între cele două, gradul în care alelele sunt afectate de deriva genetică sau selecție
variază dependent de împrejurare. Într -o populație mare, în care deriva genetică apare foarte
încet, chiar și o selecție slabă asupra unei alele va împinge frecvența sa în sus sau în jos
(dependent de faptul dacă alela este favorabilă sau dăunătoare). Totuși, dacă populația este
foarte mică, deriva genetică va predomina. În acest caz, efectele selective mici pot să nu fie
vizibile în nici o măsură, întrucât micile schimbări ale frecvenței care s -ar produce ar fi mascate
de deriva genetică.

29
CAPITOLUL 5.
Studiu de caz: Efectul forțelor evolutive asupra incidenței unor
polimorfisme ale genei VDR în populația din România

5.1 Scopul și obiectivele cercetării

În ultimii ani s-au derulat numeroase studii care vizează diferite polimorfisme ale genei
VDR asociate cu numeroase maladii complexe precum: osteoporoza, diabet, cancer, boli
cardiovasculare și tuberculoza. De fapt, vitamina D, receptorul ei (VDR) și enzim ele implicate
în apari ția formei active a acestei vitamine joac ă un rol important în metabolismul oaselor,
inclusiv în absorbția intestinala a calciului, dar și în alte căi metabolice importante, precum cele
legate de răspunsul imun și carcinogeneză (Kapoo r 2007, Uitterlinden 2004).
Datorită importanței genei VDR și a multiplelor polimorfisme ale acestei gene în
populațiile umane, datele moleculare trebuie interpretate prin prisma geneticii populațiilor.

Scopul acestei lucrări este determinarea constituți ei genetice a populației de pe
teritoriul Rom âniei pe baza unor polimorfisme ale genei VDR (receptorul vitaminei D) și
identificarea rolului forțelor evolutive în generarea acestei structuri genetice.

Pentru atingerea acestui scop au fost stabilite o serie de obiective operaționale:
1. Analiza critică a literaturii de specialitate privind polimorfismele genei VDR (vitamina
D receptor).
2. Calcularea frecventelor alelice și genotipice corespunzătoare polimorfismelor ale genei
VDR pentru un eșentio n din populația din sudul României.
3. Verificarea condiției echilibrului Hardy -Weinberg pentru eșantionul analizat.
4. Compararea frecventelor alelice si genotipice corespunzătoare polimorfismelor ApaI și
TaqI ale genei VDR din România cu date despre alte popul ații umane .
5. Identificare a forțelor evolutive care au determinat constituția genetică corespunzătoare
celor două polimorfisme ale genei VDR în populația din sudul României.

30
5.2 Noțiuni generale privind gena VDR
Gena VDR oferă instrucțiuni genetice pentru sinteza receptorului de vitaminei D (VDR)
ce permite organismului să asimileze vitamina D. Această vitamină poate fi asimilată din
alimente incluse în dietă sau cu ajutorul primit în urma expunerii la soare. Vita mina D este
implicată în menținerea echilibrului corect în cazul mai multor minerale din organism, inclusiv
calciu și fosfat, care sunt esențiale pentru formarea normală a oaselor și dinților. Unul dintre
rolurile majore ale vitaminei D este controlul abso rbției calciului și fosfatului din intestine în
fluxul sanguin (Walters și asociații , 2002).
Proteina codificată de gena VDR se atașează de forma activă a vitaminei D, cunoscută
sub numele de calcitriol. Această interacțiune permite genei VDR să se asocie ze cu o altă
proteină numită receptor X retinoid (RXR). Complexul rezultat se leagă apoi de anumite regiuni
de ADN, cunoscute sub numele de elemente de răspuns la vitamina D și reglează activitatea
genelor responsabile de metabolismul vitamin ei D. Prin act ivarea sau dezactivarea acestor gene,
complexul ajută la controlul calciului și fosfatului, la absorbție și alte procese metabolice .
(Walters și asociații , 2002).
Așadar, receptorul pentru vitamina D (VDR) este o proteina implicată în homeostazia
calciului și de asemenea în circuitul osos. Receptorul VDR este localizat intracelular, astfel el
leagă în mod specific 1,25 (OH)2 vitamina D3 (calcitriol) și mediază efectele acest uia. (Merkus
și asociații, 2000).
Gena care codifica VDR este localizata pe brațul lung al cromozomului 12, conține 11
exoni și are o lungime de 75 kb. Privind structura exonilor, s-a observat că primul exon nu este
transcris, exonii 2 și 3 sunt implicați în legarea ADN -ului, iar exonii 7,8 și 9 în legarea vitaminei
D (Szpirer,1991) (Figura 3 ).

Figura 3. Structura genei VDR și localizare a cromozomială
(Modificat după USA National Library of Medicine, 2017) :
• Locația citogenetică : 12q13.11, care este brațul lung (q) al cromozomului 12 la poziția
13.11
• Localizare moleculară : perechi de baze de la 47.841.537 la 47.905.022 pe cromozomul 12

31

Studiile referitoare la rolul polimorfismelor genei VDR în stabilirea densității minerale
osoase (BMD) au dat rezult ate contradictorii. Morrison și echipa sa a prezentat încă din 1992
dovezi conform cărora nivelul osteocalcinului din sânge (principala proteină non-colagenică a
osului, a cărui sinteza este indusă de calcitriol) ar fi influențat de polimorfismul VDR, studiile
sale descriind 3 polimorfisme în regiunea genei VDR situate între exonii 8 și 9 care sunt
recunoscute utilizând enzimele de restricție precum (Admin , 2019 )(Figura 4) :
• locusul BsmI – alelele B (alela comună) și b (alela rară)
• locusul Apa – alelele A (alela comună) și a (alela rară)
• locusul TaqI – alelele T (alela comună) și t (alela rară)
• locusul Fok I– alelele F (alela comună) și f (alela rară)

Figura 4. Polimorfisme în regiunea genei VDR
Modificat după Yellayi și colab., 2003
Polimorfisme BsmI și TaqI au fost asociate cu densitatea minerală a oaselor, unde
genotipul tt, mai puțin frecvent se corelează cu o densitate osoasa scăzută, cu o rezistență
primară și secundară la hipertiroidism, precum și cu rezistența la cancerul de prostată. Pentru
genotipurile aa ale ApaI și bb le polimorfismului BsmI s-a demonstrat că sunt a sociate cu
densitate minerală crescuta a oaselor la femei, iar haplotipurile Bat ș i baT cu reglarea exprimării
genei VDR (Yellayi și colab. , 2003).
Polimorfimul FokI a fost, la r ândul lui, asociat cu hipertensiune arterială, diabet, astfel
că, spre exemplu, genotipurile Ff și ff par rezistente la hipertensiune, în timp ce homozigoții FF
sunt expuși la acest risc (Swapna 2011, Cao 2016).
Vitamina D 3 este responsabilă cu activarea monoci telelor și stimularea imunității
organismului, lucru evidențiat și de cercetări realizate la populații diferite la nivel mondial prin
studierea polimorfismelor de tip SNP (single nucleotide polymorphism) ale genei VDR, care
pot influența răspunsul gazdei l a infecția cu M. tuberculosis (Bellamy 2000).

32
5.3 Obținerea datelor moleculare și analiza statistică a acestora
Datele moleculare au fost obținute în cadrul Departamentului de Genetică al Facultății
de Biologie și vizează polimorfismele ApaI și TaqI ale genei VDR .
Printr -un set de tehnici moleculare s -a realizat genotiparea unui eșantion de 68 de
indivizi din trei localități diferite din sudul României și anume: București, Urziceni și Craiova.
Etapele parcurse pentru genotiparea eșantionului au fost:
– Recoltare de sânge venos periferic și extracția ADN -ului genomic total cu Wizard
Genomic DNA Purification kit.
– Verificarea electroforetică și spectrofotometrică a calității și concentrației extractelor
ADN.
– Aplicarea tehnicii PCR -RFLP pentru identificarea polimorfismelor ApaI și TaqI ale
genei VDR la eșantionul analizat.
Tehnica PCR -RFLP (restriction fragment length polymorphism) folosește restricția
enzimatică și electroforeza în gel de agaroză pentru a anal iza variația de la nivelul situsurilor
de recunoaștere ale enzimelor de restricție. Dacă între indivizi există diferențe ce crează sau
elimină situsurile de recunoaștere pentru o anumita enzima de restrictie, enzima va taia în zone
diferite, generând fragm ente cu lungimi variate, care ulterior pot fi separate electroforetic
(Simon -Gruița, 2007). În cazul de față a fost amplificat prin PCR, folosind primeri specifici, un
fragment de 740pb situat intre intronul 8 si exonul 9 al genei VDR care cuprinde ambele
polimorfisme, ApaI și TaqI, polimorfisme identificate ulterior prin restricție enzimatică cu
enzimele ApaI și TaqI.
În urma genotipării celor 68 de indivizi neînrudiți din populația românească, care au
constituit eșantionul de lucru, s -au obținut rezultatele prezentate în Tabelul 7.

33
Tabel 7.Genotipurile corespunzătoare polimorfismelor ApaI si TaqI pentru eșantionul
analizat, ordonate în funcție de sex

Nr. Localitate Sex TaqI ApaI
1. Urziceni F TT Aa
2. București F Tt Aa
3. București F tt AA
4. București F TT Aa
5. Urziceni F TT aa
6. București F TT aa
7. București F TT aa
8. București F TT Aa
9. București F Tt AA
10. Craiova F TT aa
11. Urziceni F Tt Aa
12. București F TT aa
13. București F TT aa
14. București F TT aa
15. Craiova F Tt Aa
16. Urziceni F TT Aa
17. București F Tt Aa
18. București F Tt Aa
19. Craiova F TT Aa
20. București F tt AA
21. Craiova F Tt Aa
22. Urziceni F tt AA
23. București F TT Aa
24. București F TT Aa
25. Craiova F tt AA
26. Urziceni F Tt Aa 27. Craiova F Tt Aa
28. București F tt AA
29. București F TT Aa
30. București F Tt AA
31. Craiova F tt AA
32. București F TT aa
33. Urziceni F Tt Aa
34. București F TT aa
35. București F tt Aa
36. Craiova F Tt AA
37. Craiova F TT Aa
38. București F Tt Aa
39. București M Tt Aa
40. Craiova M TT Aa
41. București M Tt Aa
42. București M Tt Aa
43. Urziceni M Tt Aa
44. București M TT aa
45. Urziceni M TT Aa
46. București M tt AA
47. Urziceni M Tt Aa
48. Urziceni M Tt Aa
49. București M tt AA
50. Craiova M Tt Aa
51. București M TT aa
52. Craiova M tt AA
53. Craiova M tt AA

34
54. Craiova M Tt Aa
55. București M Tt Aa
56. București M TT Aa
57. Urziceni M TT aa
58. Urziceni M TT Aa
59. București M Tt Aa
60. București M tt AA
61. Craiova M TT aa 62. Urziceni M TT aa
63. București M Tt AA
64. București M Tt AA
65. Craiova M TT Aa
66. Urziceni M TT aa
67. Craiova M TT Aa
68. București M TT aa

Pentru interpretarea statistica a datelor am fost folosit programele:
• GenePop on the web (Raymond și Rousset, 1995) care a permis calcularea
frecventelor alelice, genotipice și F -statistic;
• Excel pentru construirea graficelor.
Folosind programul Genepop version 1.32 am calculat datele de baza pentru fiecare
locus în parte (frecvențele alelice și genotipice), numărul așteptat de homozigoți și heterozigoți
folosind corecția lui Levene. S -au realizat pe baza frecven țelor alelice corelații între localități
și în interiorul localităților între sexe și s-a estimat gradul de diversitate intra și inter
populațională . Acest program permite, de asemenea, detectarea diferențelor dintre
subpopulații prin aplicarea testul 2.

5.3.2 Frecven țele alelice și genotipice corespunzătoare polimorfismelor genei VDR ( ApaI
și TaqI)
Pentru început, cu ajutorul programului GenePop am realizat partea de analiza statistică
a datelor moleculare cu ajutorul căruia am calculat frecvențele alelelor corespunzătoare
fiecăruia dintre cele doua polimorfisme ale genei receptorului vitaminei D. Rezultatele obținute
în urma genotipării indivizilor din eșantion au fost grupate în funcție de localitatea de
proveniență și sex ( Tabel 8).
Localitățile de prov eniență pentru eșantionul analizat fac parte din regiunea de Sud a
României, iar în cazul capitalei reprezentarea numerică a fost mai ridicată datorită mărimii
localității comparabil cu celelalte două zone analizate și datorită amestecului mai mare de
subp opulații de pe teritoriul țării.

35
Localitate Bărbați Femei Total
București 14 22 36
Urziceni 8 7 15
Craiova 8 9 17
Total 32 36 68
Tabel 8. Repartizarea pe sexe și localități a eșantionului analizat
Distribuția frecvențelor alelice pentru polimorfismele Taq I și Apa I se regăsesc în
Tabelul 9 și sunt prezentate atât ca medie, cât și pe localități.
TaqI ApaI
T t A a
Media 0.622 0.378 0.500 0.500
București 0.671 0.329 0.500 0.500
Urziceni 0.589 0.411 0.474 0.526
Craiova 0.618 0.382 0.511 0.489
Tabel 9. Distribuția frecvențelor alelice pentru polimorfismele Taq I și Apa I
Din analiza acestor rezultate reiese faptul că pentru polimorfismul de la nivelul
codonului 352 al genei VDR ( polimorfismul TaqI), nu s -au observat diferențe semnificative
în ceea ce pri vește frecventele alelice ( Tabel 9, Figura 5) între localitățile din sudul României.

Figura 5. Frecventa alelelor corespunzătoare polimorfismului TaqI
O deosebire mai mare față de valoarea medie corespunzătoare întregului lot se observă
în ceea ce privește frecventele alelice corespunzătoare polimorfismului TaqI în Urziceni,
precum și față de București și Craiova. 0.622
0.671
0.589
0.618
0.568
0.6090.378
0.329
0.411
0.382
0.432
0.391
M E D I A B U C U R E Ș T I U R Z I C E N I C R A I O V A B Ă R B A Ț I F E M E IT t

36
În ceea ce privește comparația între sexe pentru polimorfismul TaqI, trebuie remarcat
faptul ca alela t se întâlnește cu o frecvență mai mare la bărbați decât la femei (Tabel 10, Figura
6).
Variațiile în ceea ce privește frecvența celor două alele corespunzătoare
polimorfismului TaqI își pot avea originea în diferențele privind mărimea probelor, precum
zona București unde avem un amestec mai mare de subpopulații provenite din diferite regiuni
ale țării.
TaqI ApaI
T t A a
Bărbați 0,568 0,432 0,564 0,436
Femei 0,609 0,391 0,500 0,500
Tabel 10. Distribuția pe sexe a frecventelor alelice în eșantionul analizat
În cazul polimorfismului ApaI, pentru eșantionul analizat, s -au observat ușoare
diferențe între cele trei localități în ceea ce privește frecvența alelică, diferențe care par ceva
mai mari decât în cazul polimorfismului TaqI. Se observă că la Urziceni, alela a este mai bine
reprezenta ta (frecven ța = 0.526) comparativ cu celelalte două localități (Tabel 9, Figura 6).
Distribuția pe sexe a valorilor frecventelor alelice pentru polimorfismul ApaI a evidențiat, însă,
faptul că la femei alela a pe eșantionul studiat a fost în echilibru cu valoarea medie (frecvența
a = 0.500) față de frecvența în cazul bărbaților care a fost mai scăzută decât media (frecvența a
= 0.436) ( Tabel 10, Figura 6).

Figura 6. Frecventa alelelor corespunzătoare polimorfismului ApaI 0.5
0.5
0.474
0.511
0.564
0.50.5
0.5
0.526
0.489
0.436
0.5
M E D I A B U C U R E Ș T I U R Z I C E N I C R A I O V A B Ă R B A Ț I F E M E IA a

37
În concluzie, pentru ambele polimorfisme, frecvențele alelice sunt relativ asemănătoare
atât pe localități, cât și pe sexe, sugerând o relativ[ omogenitate a constituției genetice în
populația româneasca din zonele studiate în sudul României.
Pentru evaluarea datelor privind distribuția genotipurilor am evaluat date le obținute
(număr de genotipuri și frecven țe) pentru fiecare genotip în parte ( Tabel 11, Figura 7). Este
evident ă împărțirea echilibrata pe sexe a eșantionului analizat, exprimând un sex ratio (raportul
bărbați/femei) de 0,96:1.
n=68 (100%)
Bărbați 32 (47.06 %)
Femei 36 (52.94 %)
Genotip TaqI
TT 31 (45.59 %)
Tt 25 (36.76 %)
tt 12 (17.65 %)
Genotip ApaI
AA 16 (23.53%)
Aa 36 (52.94%)
aa 16 (23.53%)
Tabel 11. Tabel centralizator privind distribuția numerică și procentuala a genotipurilor
corespunzătoare polimorfismelor Taq I și Apa I în eșantionul analizat

Figura 7. Distribuția procentuală a genotipurilor corespunzătoare polimorfismelor
ApaI și TaqI în eșantionul anali zat
Comparând distribuțiile pe localități ale frecvențelor genotipice ( Tabel 12), am
constatat că pentru polimorfismul TaqI:
• Genotipul homozigot dominant, TT, se găsește cu o frecvență mai mare decât media în
București și cu o frecvență mai redusă în Urziceni;
AA
23%
Aa
53%aa
24%Distribuția procentuală a polimorfismului
ApaI în eșantionul analizat
AA
Aa
aa
TT
45%
Tt
37%tt
18%Distribuția procentuală a polimorfismului
TaqI în eșantionul analizat
TT
Tt

38
• Genotipul heterozigot, Tt, se găsește cu o frecvență mai redusă în Urziceni (1 individ
din totalul indivizilor analiza ți) și mai mare față de medie în Craiova,;
• Genotipul homozigot recesiv, tt, are o distribuție relativ uniformă în cele trei localități
investigate.
TaqI ApaI
TT Tt tt AA Aa aa
Media 0.46 0.36 0.18 0.30 0.52 0.18
București 0.59 0.44 0.15 0.31 0.38 0.31
Craiova 0.44 0.38 0.18 0.32 0.51 0.17
Urziceni 0.49 0.39 0.12 0.09 0.72 0.19
Tabel 12 Frecventele genotipice corespunzătoare polimorfismelor
Taq I și Apa I în eșantionul analizat
În ceea ce privește polimorfismul ApaI (Tabel 12), analiza datelor a relevat următoarele
aspecte:
• Genotipul homozigot dominant, AA, este întâlnit cu o frecvență mai scăzută în Urziceni
și este apropiat de medie în celelalte două localități;
• Genotipul heterozigot, Aa, se întâlnește cu o frecvență apropiată de medie în Urziceni și
Craiova și cu o frecvență peste medie în București;
• Genotipul homozigot recesiv, aa, se întâlnește cu o frecvență foarte scăzută în Craiova,
comparativ cu celelalte l ocalități, unde frecvența sa se situează deasupra mediei.
Astfel, putem aprecia că din punct de vedere al frecvențelor genotipice, există mici
variații regionale, însă este posibil ca acestea sa provină din diferențele numerice între loturi.
Pentru o mai bună caracterizare a populației românești am dorit sa evaluăm asocierea
dintre genotipurile corespunzătoare ambelor polimorfisme. Așa cu m reiese din Figura 8, cea
mai frecven tă este asocierea genotipurilor heterozigote TtAa, urmata de genotipurile Ttaa, ttaa
(dublu homozigote) și TTAa. Datele obținute arată mici variații în ceea ce privește combinațiile
de genotipuri între cele două sexe, femeile având o mai slabă reprezentare a genotipului TtAA.

39

Figura 8. Distribuția asocierii genotipurilor corespunzătoare polimorfismelor
ApaI și TaqI la populația din eșantionul analizat

5.3.2 Verificarea condiției echilibrului Hardy -Weinberg
Analiza frecvențelor alelice și genotipice a rezultatelor a fost apoi completat ă prin
utilizarea programului Gene Pop version 1.32 cu ajutorul căruia am calculat, pe baza datelor
observate numărul așteptat de homozigoți și respectiv heterozigoți , precum și valoarea lui
Fis. F-statisti c, conform Weir și Cockerman , descrie nivelul de heterozigoție dintr -o populație,
valorile pozitive fiind asociate cu deficit de heterozigoți, iar cele negative cu exces de
heterozigoți. Pentru lotul analizat, calculele s -au efectuat diferențiat atât pe localități , cat si pe
sexe (Weir și Cockerham, 1984). F-statistic reunește de fapt trei valori diferite ale coeficientului
de consangvinizare F, indicând cum se reduce nivelul de heterozigoție într -o populație
comparativ cu valorile așteptate în condiții de echilibru Hardy -Weinberg.
Analiza datelor legate de polimorfismul TaqI arată că nu există diferențe semnificative
în ceea ce privește numărul observat de heterozigoți comparativ cu numărul așteptat de
heterozigoți ( Tabel 13).
TaqI
HomExp. HomObs. HetExp. HetObs. Fis
Global 45.58 31 54.41 37 0.089
București 23.53 16 29.41 20 0.148
Craiova 11.76 8 13.24 9 0.071
Urziceni 10.30 7 11.76 8 0.036 0.00% 5.00% 10.00% 15.00% 20.00% 25.00% 30.00% 35.00%ttAattaattAATtAaTTAaTtAATTaaTTAAGenotipuri

40

Bărbați 20.59 14 23.53 16 0.024
Femei 26.47 18 30.88 21 0.154
Tabelul 13. Valorile observate si așteptate pentru homozigoți/heterozigoți
în cazul markerului molecular Taq I pe localități și pe sexe. Legendă : HomExp = nr. așteptat
de homozigoți; HomObs = nr. observat de homozigoți; HetExp = nr. așteptat de heterozigoți;
HetObs = nr. observat de homozigoți, Fis calculat (Weir și Cockerham, 1984) .
Totuși, î n cazul polimorfismului TaqI, se observă că există un ușor deficit de
heterozigoți , cel mai mare deficit înregistr ându -se în București (Fis=0.148), situație observată
și în lotul de femei (Fis=0.154) la analiza pe sexe a nivelului de heterozigoție .
Privind polimorfismului ApaI, lotul este caracterizat prin exces ușor de homozigoți
(Fis = – 0.039 ) (Tabel 14) și se înregistrează diferențe între localități , Bucureștiul fiind singura
localitate în care se observă deficitul de homozigoți (Fis=0.045), restul localităților prezintând
un ușor exces de heterozigoți .
Apa I
HomExp. HomObs. HetExp. HetObs. Fis
Global 51.47 35 48.52 33 -0.039
București 26.47 18 22.05 15 0.045
Craiova 16.18 11 13.24 9 -0.131
Urziceni 8.82 6 13.24 9 -0.096

Bărbați 23.53 16 23.53 16 -0.033
Femei 27.94 19 25.00 17 -0.068
Tabelul 14. Valorile observate si așteptate pentru raportul homozigoți/heterozigoți în
cazul markerului molecular Apa I pe localități și pe sexe.
Aceste rezultate arată faptul că, din punct de vedere al polimorfismelor ApaI și TaqI
eșantionul analizat se află în echilibru, raportul homozigoti/heterozigoti observat fiind foarte
asemănător cu cel calculat (așteptat) conform legii Hardy -Weinberg.
Valorile calculate ale testului 2, cat si ale probabilitatii (P) arat ă încă odată ca populatia
este omogen ă și în echilibru conform legii Hardy -Weinberg pentru ambele polimorfisme și nu
există deosebiri majore intre loci și între sexe ( Tabele 15-16).

41
Taq I Apa I
2 2.164 2.710
4.6702
Df. 6 6
Prob. 0.894 0.910
0.915
Tabel 15 Analiza comparativa a distribuției genotipice a polimorfismelor
TaqI și Apa I ale genei VDR

Taq I Apa I
Femei Bărbați Femei Bărbați
p 0.2069 1.000 0.7931 1.000
2 2.6673 0.4806
Df. 4 4
Prob. 0.721 0.932
Tabel 16. Analiza distribuției genotipice a polimorfismelor TaqI și ApaI
ale genei VDR între cele doua sexe
Consideram ca aceste rezultate nu pot fi extrapolate la intreaga populatie romaneasca,
deoarece eșantionul analizat este redus numeric și nu este reprezentativ pentru întreaga
populație din țara noastră. Totuși, unele informații pot fi destul de relevante dacă ținem cont de
faptul c ă populatia din Bucuresti este un amestec de indivizi proveni ți din toate zonele țării, rata
migra ției din mediul rural spre cel urban fiind foarte ridicat ă in ultimile doua decenii, iar
depopularea satelor un fenomen de masă.

5.4. Analiza c ompara tivă a distribuției polimorfismelor genei VDR ( ApaI și TaqI) în
eșantionul analizat față de datele din literatură
Folosind informații din alte studii privind polimorfismel e genei VDR ( ApaI și TaqI) la
nivel global am realizat comparația cu valorile obținute pe ntru eșantionul studiat pentru a avea
o imagine de ansamblu a poli morfismelor în comparație cu grupuri etnice europene și non –
europene ( Tabelele 17-18 și Figurile 9-10). (Swapna și col., 2011 ; Haddad, 2014 ; Simon –
Gruita A și col., 2013; A. Mohammadi și col. 2019; C. Guangyuan și col.,2020; Haddad, S.,
2014 ).

42

Figura 9. Reprezentarea grafică a distribuți ei alelelor markerului TaqI
în unele populații de pe glob
Tabel 17. Frecvențel e alelelor markerului Tabel 1 8. Frecvențel e alelelor markerului
Taq I la unele populații umane de pe glob Apa I la unele populații umane de pe glob

00.10.20.30.40.50.60.70.80.91Frecvența alelicăT
t
Țara T t
Romania 0.622 0.378
Polonia 0.63 0.37
Anglia 0.60 0.40
Ungaria 0.68 0.32
Franța 0.88 0.12
Turcia 0.59 0.41
Suedia 0.64 0.36
Japonia 0.65 0.35
Coreea 0.427 0.573
Australia 0.60 0.40
Germania 0.58 0.42
India 0.53 0.47
Africa de V 0.61 0.39 Țara A a
Romania 0.500 0.500
Polonia 0.509 0.491
Anglia 0.52 0.48
Ungaria 0.54 0.46
Franța 0.54 0.46
Turcia 0.581 0.419
Suedia 0.53 0.47
Japonia 0.68 0.32
Coreea 0.168 0.832
Australia 0.44 0.56
Germania 0.562 0.439
India 0.606 0.394
Africa de V 0.65 0.35

43

Figura 10. Reprezentarea grafică a distribuți ei frecvențelor alelelor markerului ApaI în unele
populații de pe glob
Analizele privind structura genetică a populației romanești în comparație cu populații
umane de pe glob oferă informații utile cu privire la originea filogenetică a populației de pe
teritoriul României .
Din tabelul 17 se observă că Romania are frecvențele alelice corespunzătoare
polimorfismului TaqI similare celorlalte populații europene prezentate (excepție Franța) ,
frecvența cea mai scăzută a alelei t înregistrându -se în Polonia și Ungaria comparat iv cu
Romania. Pentru alela T frecvența cea mai ridicată se înregistrează în Franța, comparat iv cu
populațiile europene și non -europene. Pe baza datelor despre frecvența alelică a markerului
TaqI, se observă că Romania se asemănă cu alte țări europene, ceea ce subliniază relațiile de
înrudire cu aceste populații.
În privința polimorfismului ApaI din Figura 10 și Tabelul 1 8 se observă că există o
similitudine mai ridicată cu țările europene.
Astfel, datele din literatura legate de distribuția celor două polimorfisme ale genei VDR
arată că nu există deosebiri majore între populațiile europene și populația din România, iar unele
diferențe observate pot fi datorate metodelor de genotipare și modului de alcătuire a lotului
analizat. Diferențele majore se observă față de populații umane din zona Asiei, ceea ce arată
diferențierea datorată distanțelor geografice c are nu perm it amestecul de gene prin migrație.
00.10.20.30.40.50.60.70.80.9Frecvența alelicăA
a

44
5.5. Rolu l forțelor evolutive în determinarea constituției genetice a populației umane din
sudul României
Structura genetică a unei populații se caracterizează prin numărul de subpopulații din
cadrul acesteia, frecvențele diferitelor variante alelice în fiecare subpopulație și gradul de
izolare genetică a subpopulațiilor ( Chakraborty 1993) . În plus, constituți a genetică a
populațiilor de organisme la un anumit moment, inclusiv a celor umane, este rezultatul acțiunii
forțelor evolutive orientate (sistematice) , adică a mutațiilor, fluxului de gene, selecției naturale
pe de o parte și a forțelor evolutive randomi ce (a driftului genetic) pe de altă parte . Cele doua
tipuri de procese au tendinte opuse , astfel că echilibru l se poate atinge atunci când dispersia
frecventelor alelice datorata driftului genetic către fixare (frecvența alelică 1) sau eliminare
(frecvență alelică 0) este contrabalansata de fortele sistematice (Simon -Gruița 2007) .
Studiul de caz din această lucrare a vizat polimorfismele TaqI și ApaI ale genei VDR,
iar frecvențele alelice și genotipice determinate, chiar dacă nu pot fi extrapolate la întreaga
populație de pe teritoriul României sunt rezultatul acțiunii forțelor evolutive menționate
anterior.
Mutațiile sunt cele care au determinat apariția polimorfismelor genei VDR. Reamintim
că gena VDR include multiple variante alelice, dintre care unele pot duce la modificări ale
funcției VDR. Majoritatea variantelor apar datorită unor mutații punctiforme, astfel că cele mai
comune variante sunt de tip SNP (single nucleotide polymophism = polimorfism al unei singure
nucleotide) (Simon -Gruita 2013, Selvaraj 2004).
SNP-ul ApaI, din intronul 8 al genei VDR , este cauzat de o modificare de tip transversie
T → G (alela T este desemnată „A” în timp ce alela G este desemnată „a”). (Transversiile sunt
mutații punctiforme prin care, în molecula de ADN o pirimidină, timina sau citozina, este
înlocuită cu o purină, adenina sau guanina sau invers). Deoarece ApaI este intronic, departe de
granițele intron -exon, acest SNP nu induce modificări funcționale.
Polimorfismul TaqI este situat în exonul 9 și este rezultatul tranziției silențioase T → C
(substituția codonului ATT cu ATC) în codon ul 352. (Tranzițiile sunt mutații punctiforme în
care o bază azotată este înlocuită cu altă bază azotată de același tip, în acest caz o pirimidină cu
altă pirimidină). Acest polimorfism, similar cu ApaI nu modifică funcția VDR, deoarece ambii
codoni codifică pentr u izoleucină (Santos 2018, Hassan 2019, Haddad 2014).
Fluxul de gene reprezintă dispersia populațiilor de organisme , urmată de reproducerea
în noile localizări, ceea ce determină modificarea frecvenței alelice în populația care a
recepționa t imigranții.

45
Așa cum a arătat analiza comparativă a mai multor populații de pe glob, frecvențele
alelice corespunzătoare polimorfismelor TaqI și ApaI sunt similare în populațiile europene și
mai diferite față de cele non -europene. Totuși, un studiu bazat pe analiza a 15 loci STR (short
tandem repeats) a arătat că populația din regiunea Țării Românești este mai asemănătoare
genetic cu populațiile slave din Croația și Serbia decât cu alte po pulații din jur sau decât cu
populația Greciei, Turciei, Italiei, Ungariei, Belarusului și Poloniei (Stanciu 2010, 2009) . Un
alt studiu care a urmărit variațiile la nivelul ADNmt (ADN mitocondrial) în cadrul mai multor
populații europene a arătat că din ac est punct de vedere constituția genetică a populației
românești constă în principal din linii vest -eurasiatice , cu alte cuvinte este un amestec de
populații de origini diferite (Turchi 2016) .
Un studiu aprofundat privind polimorfismele genei VDR ar putea aduce unele informații
relevante privind originea populațiilor umane de pe teritoriul României, care să fie în
concordanță cu istoria poporului român, expusă unui aflux migrator de -a lungul timpului,
inclusiv dinspre Asia.
Faptul că studiul de caz a arăta t diferențe între localitățile analizate este cauzat inclusiv
de faptul că , spre exemplu , în București există o heterogenitate ridicată a populație i, specifică
zonelor metropolitane cu flux sporit de indivizi din alte regiuni, inclusiv din cele rurale .
Selecția naturală reprezintă reproducerea diferențiată a genotipurilor dintr -o populație,
fiind favorizate acele genotipuri care sunt mai bine adaptate la mediul de viață , adică acele
genotipuri care au cel mai mare fitness (fitness=capacitate de supraviețuire și reproducere) .
Polimorfismele genei VDR au fost asociate, datorită importanței produsului acestei
gene, cu diferite afecțiuni, urmărindu -se în principal, identificare acelei variante alelice,
respectiv g enotipice care conferă rezistență sau susceptibilitate pentru o anumită maladie.
Un studiu efectuat în țara noastră privind posibila asociere dintre polimorfismele TaqI
și ApaI și tuberculoză a arătat că genotipurile homozigote pentru alelele mutante, adică
genotipurile tt și aa conferă rezistență la infecția cu Mycobacterium tuberculosis , în timp ce
genotipurile heterozigote Tt și respectiv Aa (și mai ales dublu heterozigoții T tAa) par să
prezinte susceptibilitate în a dezvolta această maladie (simon -Gruița 2013). Faptul că în analiza
efectuată în acest studiu heterozigoții au fost bine reprezentați poate eventual explica numărul
mare de pacienți cu tuberculoză din Romînia, comp arativ cu alte țări europene. Evident, că la
predispoziția genetică se adaugă o gamă largă de factori non -genetici (sărăcie, lipsa de educație,
igienă precară etc.).
Un alt studiu din țara noastră a identificat o asociere între polimorfismul VDR ApaI și
vitiligo. Genotipul aa a fost semnificativ mai frecvent la pacienții cu vitiligo; frecvențele alelice

46
au arătat o diferență semnificativă între cei cu v itiligo și pacienții cu alte grupe de boli
autoimune sau lotul martor. Polimorfismele Fok I și Taq I ale ge nei VDR nu au fost asociate
semnificativ cu vitiligo (Bîrlea, 2006) . S-a identificat, de asemenea o corelație între prezența
genotipurilor homozigote mutante (tt și aa) și atrofia musculară spinală la copii (Stavarachi,
2008).
Toate aceste rezultate sugerează faptul că, în cazul unora dintre polimorfismele genei
VDR , alele mutante și genotipurile homozigote corespunzătoare sunt cele care, în general,
determină un fitness mai scăzut, fiind asociate cu un spectru larg de maladii umane.
Deriva (driftul) genetic este acea forță evolutivă cauzată de selectarea aleatorie a
gameților în procesul de reproducere, ceea ce face ca, din întîmplare, unele alele ale generației
parentale să nu fie transmise la descendenți. Ca urmare, unele alele pot în timp să se piardă,
altele, dimpotrivă, să devină predominante. Întâmplarea este prezentă în toate populațiile de
organisme, indiferent de mărimea lor, dar efectul este impredictibil și dificil de reprezentat
matematic și de identificat. Totuși, d riftul genetic are efecte puternice în populațiile izolate, cu
efective reduse, ceea ce nu este cazul populației umane de pe teritoriul României. De aceea, nu
putem evalua rolul acestei forțe evolutive pentru polimorfismele genei VDR.

47
CONCLUZII

Procesele evolutive în natură constau în modificarea constituției genetice a populațiilor
naturale sub acțiunea forțelor evolutive: mutație, migrație, selecție naturală și derivă genetică.
De aceea, în această lucrare am investigat, prin intermediul unui studiu de c az, efectul unora
dintre forțele evolutive asupra incidenței unor polimorfisme ale genei VDR (gena pentru
receptorul vitaminei D).
Eșantionul analizat este redus numeric și, din această cauză, rezultatele nu pot fi
extrapolate la întreaga populație , anali za efectuată în această lucrare constituindu -se doar
într-un model de integrare a Geneticii populațiilor în studiile privind evoluția populațiilor
de organisme.
Datele moleculare furnizate de Departamentul de Genetică al Facultății de Biologie și
datele d in literatura de specialitate privind polimorfismele TaqI și ApaI ale genei VDR au
evidențiat următoarele aspecte:
– Frecvențele alelice corespunzătoare acestor două polimorfisme prezintă foarte ușoare
diferențe între localitățile luate în studiu, dar au o m are similaritate cu populațiile
europene în ansamblu.
– Frecvențele genotipice în cazul polimorfismului TaqI corespund unui ușor exces de
heterozigoți, în timp ce pentru polimorfismul ApaI s-a observat un ușor deficit de
heterozigoți. Cu toate acestea, eșant ionul analizat corespunde situației în care populația
este în echilibru Hardy -Weinberg.
– Constituția genetică corespunzătoare polimorfismelor TaqI și ApaI în eșantionul
analizat se datorează acțiunii simultane a forțelor evolutive:
o Cele două polimorfisme sunt rezultatul unor mutații punctiforme de tip SNP dar
fără efecte funcționale negative asupra receptorului vitaminei D.
o Comparațiile în ceea ce privește frecvențele alelelor corespunzătoare
polimorfismelor TaqI și ApaI în populația românească și populațiile europene și
non-europene au arătat, la fel ca și alte studii ce au vizat alte polimorfisme ADN
că, populația umană din România este un amestec de popul ații de origini diferite ,
cu influențe slave, dovedind rolul fluxului de gene (migrației) în stabilirea
structurii genetice a populației umane.
o Efectul selecției naturale poate fi demonstrat prin asocierea polimorfismelor
TaqI și ApaI cu diferite patologii . Analizele efectuate au arătat că alele mutante

48
(t și, respectiv a) determină un fitness mai scăzut genotipurilor homozigote
mutante și heterozigoților purtători ai alelei mutante, care, în majoritatea
studiilor au prezentat o susceptibilitate mare pentru anumite maladii.
Ca urmare, o asemenea modalitate de abordare, bazată pe modelele matematice ale
Geneticii populațiilor oferă informații valoroase pentru diferite alte domenii, putând aduce
clarificări legate de formarea populațiilor umane de pe teritori ul României sau privind măsurile
ce trebuie luate pentru prevenirea sau tratamentul unor afecțiuni umane.

49
BIBILIOGRAFIE

• A. Mohammadi, H. Khanbabaei, R. Nasiri -Kalmarzi, F. Khademi, M. Jafari, N.Tajik,
2019, Vitamin D receptor ApaI (rs7975232), BsmI (rs1544410), Fok1 (rs2228570),
and TaqI (rs731236) gene polymorphisms and susceptibility to pulmonary
tuberculosis in an Iranian population: A systematic review and meta -analysis , Journal
of Microbiology, Immunology and Infection,
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S168411821930146X#sec3.2
• Admin , 2019, Gena receptor vit. D3 (polimorfism Fok I, B/b)-risc osteoporoza ,
http://www.scumc.ro/gena -receptor -vit-d3-polimorfism -fok-i-b-b-risc-osteoporoza/
accesat la 18.08.2020
• Andrews C. A., 2010, Natural Selection, Genetic Drift, and Gene Flow Do Not Act in
Isolation in Natural Populations , Nature Education Knowledge 3(10) :5
• Bellamy R, Beyers N, McAdam KP, et al. Genetic susceptibility to tuberculosis in
Africans: a genome -wide scan. Proc Natl Acad Sci U S A . 2000;97(14):8005 -8009.
doi:10.1073/pnas.140201897
• Birlea S, Birlea M, Cimponeriu D, Apostol P et al. , 2006. Autoimmune diseases and
vitamin D receptor Apa -I polymorphism are associated with vitiligo in a small inbred
Romanian Community. Acta Derm Venereol. 2006;86:209 -14.
• C.Guangyuan, H. Cong, Song Y., Xiu M., L. Wanfeng, Ou N., L. Xiaoqiang, H. Peng,
2020, Rela tionship Between the ApaI (rs7975232), BsmI (rs1544410), FokI
(rs2228570), and TaqI (rs731236) Variants in the Vitamin D Receptor Gene and
Urolithiasis Susceptibility: An Updated Meta -Analysis and Trial Sequential Analysis ,
Volume 11, Journal Frontiers in Genetics,
URL=https://www.frontiersin.org/article/10.3389/fgene.2020.00234
• Cao, Y., Wang, X., Cao, Z., & Cheng, X. (2016). Vitamin D receptor gene FokI
polymorphisms and tuberculosis susceptibility: a meta -analysis. Archives of medical
science : AMS, 12(5), 1118 –1134. https://doi.org/10.5114/aoms.2016.60092
• Chakraborty R., 1993 , Analysis of Genetic Structure of Populations: Meaning,
Methods, and Implications. In: Majumder P.P. (eds) Human Populatio n Genetics.
Springer, Boston, MA. https://doi.org/10.1007/978 -1-4615 -2970 -5_14

50
• Dolfi A., 2013, Caracterele genetice , https://anato mie.romedic.ro/caracterele -genetice ,
accesat 23.07.2020
• Futuyma, Douglas, 1998, Evolutionary Biology . Sinauer Associates.
• Griffiths, William M.; Miller, Jeffrey H.; Suzuki, David T.; Lewontin, Richard C.;
Gelbart, ed., 2000, Mendelian genetics in eukaryotic life cycles . An Introduction to
Genetic Analysis (ed. 7th). New York: W. H. Freeman
• Griffiths, William M.; Miller, Jeffrey H.; Suzuki, David T.; Lewontin, Richard C.;
Gelbart, ed., 2000, Patterns of Inheritance: Introduction”. An Introduction to
Genetic Analysis (ed. 7th). New York: W. H. Freeman
• Haddad, S., 2014. Vitamin -D receptor (VDR) gene polymorphisms (Taq -I & Apa -I) in
Syrian healthy population. Meta Gene ,Vol. 2, 646 -650, ISSN 2214 -5400,
https://doi.org/10.1016/j.mgene.2014.08.005 .
• Hartl D.L., Clark A.D., 1997, Principles of Population Genetics , ISBN -13: 978-
0878933082 , Sinauer Associates , Sunderland
• Hassan, I., Bhat, Y. J., Majid, S., Sajad, P., Rasool, F., Malik, R. A., & Ul Haq, I., 2019,
Association of Vitamin D Receptor Gene Polymorphisms and Serum 25 -Hydroxy
Vitamin D Levels in Vitiligo – A Case -control Study . Indian dermatology online
journal, 10(2), 131 –138. https://doi.org/10.4103/idoj.IDOJ_97_18
• Holsinger Kent (2017): Lecture notes in population genetics . Journal contribution.
https://doi.org/10.6084/m9.figshare.100687.v3
• http://www.scumc.ro/gena -receptor -vit-d3-polimorfism -fok-i-b-b-risc-osteoporoza/
accesat la 18.08.2020
• https://fr.wikipedia.org/wiki/Francis_Galton , publicat 2015, accesat 22.07.2020
• https://ghr.nlm.nih.gov/gene/VDR , 2017, Your Guide to Understanding Genetic
Conditions , USA, accesat la 08.08.2020 USA National Library of Medicine
• https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0155004 accesat la
20.08.2020
• https://ro.wikipedia.o rg/wiki/ADN , publicat 2012, accesat 23.07.2020
• https://ro.wikipedia.org/wiki/Alel%C4%83 , publicat 2009, accesat 26.07.2020
• https://ro.wik ipedia.org/wiki/Genetic%C4%83 , publicat 2013, accesat 24.07.2020
• https://ro.wikipedia.org/wiki/Genetica_popula%C8%9Biilor , publicat 2015, accesat
23.07.2020
• https://ro.wikipedia.org/wiki/Legile_lui_Mendel , publicat 2007, accesat 24.07.2020

51
• https://ro.wikipedia.org/wiki/Muta%C8%9Bie_genetic%C4%83 , pu blicat 2015,
accesat la 23.07.2020
• https://ro.wikipedia.org/wiki/Recombinare_genetic%C4%83 , publicat 2016, accesat la
23.07.2020
• https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fvitaminwalls.blogspot.com
accesat la 18.08.2020
• Kandy D. Baumgardner, Gerald D. Elseth ,1995, Principles of Modern Genetics , West
Publishing Company
• Kapoor B, Dunlop C, Wynn -Jones C, Fryer AA, Strange RC, Maffulli N. Vitamin D
and oestrogen receptor polymorphisms in developmental dysplasia of the hip and
primary protrusio acetabuli –a preliminary study. J Negat Results Biomed .
2007;6:7. Published 2007 Jun 28. doi:10.1186/1477 -5751 -6-7
• Kassian H, 2010, Genetică, București
• Levene, Howard, 1960, Robust tests for equality of variances . In Ingram
Olkin ; Harold Hotelling; et al. (eds.). Stanford University Press.
• Locatelli F, Aljama P, Canaud B, Covic A et al. Target haemoglobin to aim for with
erythropoiesis -stimulating agents: a position statement by ERBP following
publication of the Trial to Reduce Cardiovascular Events with Aranesp(R) Therapy
(TREAT) Study. Nephrol Dial Transplant, 2010;25:2846 -2850
• Merkus MP, Jager KJ, Dekker FW, de Haan RJ, Boeschoten EW, Krediet RT .
Predictors of poor outcome in chronic dialysis patients: The Netherlands Cooperative
Study on the Adequacy of Dialysis. The NECOSAD Study Grou p. Am J Kidney Dis.
2000 Jan;35(1):69 -79
• N M Zuel -Fakkar , M M Kamel , M K Asaad , M Z Mahran , A A Shehab , 2010, A study
of ApaI and TaqI genotypes of the vitamin D receptor in Egyptian patients with
psoriasis, Clinical Explanatory Dermatology;36(4):355 -9. doi: 10.1111/j.1365 –
2230.2010.03970.x.
• P. SELVARAJ, G. CHANDRA, M.S. JAWAHAR, 2004, Regulatory role of vitamin D
receptor gene variants BsmI, ApaI, TaqI and FokI polymorphisms on macrophage
phagocytosis and lymphoproliferative response to Mycobacterium tubercu losis
antigen in pulmonary tuberculosis . Journal of Clinical Immunology, 24(5):523 -532

52
• P.R. Kambale, D. Haldar, B. C . Kabi, K. P. Kambale,2017, Study of Vitamin D
Receptor Gene Polymorphism (FokI, TaqI and ApaI) Among Prostate Cancer
Patients in North Indi a, Journal of Clinical Diagnostic Reseach; 11(6): BC05 –BC08.
• Panfil C, 1974, Genetica , Editura Didactică și Pedagogică, București
• Peter J. Bowler, The Mendelian Revolution: The Emergency of Hereditarian
Concepts in Modern Science and Society (Baltimore: Johns Hopkins University
Press, 1989): chapters 2 & 3.
• Popescu A., 2013, Genetica Populațiilor, SN – 978-606-560-308-0, București
• Powell W, et al., 1997 , Glutamic acid -371 of the barnase homology domain in RNA
polymerase II is not required for SII -activated RNA cleavage . Mol Gen Genet
• Powell, J.R., 1997, Progress and Prospects in Evolutionary Biology: The Drosophila
Model, Oxford University, Oxford Press, pag.20
• Raymond M. & Rousset F, 1995. GENEPOP (version 1.2): population genetics
software for exact tests and ecumenicism. J. Heredity, 86:248 -249
https://genepop.curtin.edu.au/
• Robertson A., Rendel J., 1954. The per formance of heifers got by artificial
insemination. The Journal of Agricultural Science , 44(2), 184 -192.
• Sanjak J. S., Sidorenko J., Robinson M. R., Thornton K.R., Visscher P.M., 2018,
Contemporary directional and stabilizing selection . Proceedings of the National
Academy of Sciences , 115 (1) 151-156; DOI: 10.1073/pnas.1707227114
• Santos, B. R., Lecke, S. B., & Spritzer, P. M., 2018, Apa-I polymorphism in VDR gene
is related to metabolic syndrome in polycystic ovary syndrome: a cross -sectional
study. Reproductive biology and endocrinology : RB&E, 16(1), 38.
https://doi.org/10.1186/s12958 -018-0355 -9
• Simon -Gruița A., 2007, Introducere în genetica populațiilor . Ed. Universității din
București, 143 p. ISBN 978 -973-737-314-4.
• Simon -Gruita A., Duta Cornescu G., Constantin N., Pojoga M. D., Saitan T., Stoian V.,
2013. Apa I and Taq I polymorphisms of VDR (vitamin D receptor) gene in association
with susceptibility to tub erculosis in the Romanian population, Romanian
Biotechnological Letters, 18 (1), 7956 -7962.
http://www.biotehgen.eu/RBL/11%20Simona%20Gruita.pdf

53
• Stanciu F, Cuțăr V, Pîrlea S, et al. Popul ation data for Y -chromosome haplotypes
defined by 17 STRs in South -East Romani a. Leg Med (Tokyo). 2010;12(5):259 -264.
doi:10.1016/j.legalmed.2010.05.007
• Stanciu, F., Stoian, I. M., Popescu, O. R, 2009, Population data for 15 short tandem
repeat loci from W allachia Region, South Romania . Croatian medical journal, 50(3),
321–325. https://doi.org/10.3325/cmj.2009.50.321
• Stavarachi M., P. Apostol, D. Cimponeriu, M. Toma, N. Butoianu, L. Gavrila, 2008. A
preliminary study on the relationship between VDR gene polymorphisms and risk for
childhood SMA disease . Neuromuscular Disorders, 18(9), 762.
• Swapna, N., Vamsi, U. M., Usha, G., & Padma, T. (2011). Risk conferred by FokI
polymorphism of vitamin D receptor (V DR) gene for essential hypertension. Indian
journal of human genetics , 17(3), 201 –206. https://doi.org/10.4103/0971 -6866.92104
• Szpirer, 1991, The Sp1 transcription factor gene (SP1) and the 1,25-dihydroxyvitamin
D3 receptor gene (VDR)
• Turchi C., F. Stanciu, Paselli G., Buscemi L., Parson W., Tagliabracci A., 2016. The
mitochondrial DNA makeup of Romanians: A forensic mtDNA control region
database and phylogenetic characterization. Forensic Sc ience International: Genetics,
Volume 24, 136-142.
• Uitterlinden A.G., Fang Yue, van Meurs J.B.J., Pols H.A.P., van Leeuwen J.P.T.M.,
2004 – Genetics and biology of vitamin D receptor polymorphisms, Gene 338, 143 –
156
• Waldowski Q., Filosevic A., Al Samarai S., Kolobaric J., 2009 , Locomotor
sensitization to cocaine and methamphetamine in Drosophila melanogaster,
Department of biotechnology, University of Rijeka, CROATIA
• Walters BA, Hays RD, Spritzer KL, Fridman M, Carter WB . Health -related quality of
life, depressive symptoms, anemia, and malnutrition at hemodialysis initiation. Am J
Kidney Dis . 2002 Dec;40(6):1185 -94
• Weir, B.S., Cockerham, C.C., 1984 . Estimating F -statistics for the analysis of
population structure. Evolution 38, 1358 –1370.
• Yellayi S, Zakroczymski MA , Selvaraj V, Valli EV, Ghanta V, Helfrich WG and
Cooke PS.,2003, The phytoestrogen genistein suppresses cell -mediated immunity in
mice . Journal of Endocrinology.