Diversidad genética en poblaciones humanas de Sincelejo ...

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Diversidad genética en poblaciones humanas de Sincelejo, Sucre-Colombia, determinada mediante polimorfismos de inserciones Alu. Genetic diversity in human populations of Sincelejo, Sucre-Colombia determined usig Alu insertion polymorphisms. Eder Enrique Conde Vega 1 1 Universidad de Córdoba, Facultad de Ciencias Básicas. Departamento de Biología. Montería, Córdoba. RESUMEN Objetivo. Determinar la diversidad genética de la población humana de Sincelejo, Sucre-Colombia mediante polimorfismo de inserciones Alu. Materiales y Métodos. Las muestras se obtuvieron de 49 personas no emparentadas, en cinco localidades del casco urbano de la población de Sincelejo (Bogotá, Caribe, 20 de enero, Villa country, Cortijo), a las que se le aplico el protocolo de extracción de ADN descrito en el Manual Técnico de Wizard® Genomic DNA Purification Kit de Promega; luego se amplificaron los marcadores Alu (ACE, A25, APO, D1, PV92, TRA25) mediante una serie de reacciones en cadena de la polimerasa (PCR). Resultados. Todos los marcadores Alu evaluados en esta investigación fueron polimórficos, las frecuencias alélicas presentaron un promedio de 0.305 con un valor máximo de 0.551 para el locus TRA25 y un valor mínimo de 0.064 para el locus APO, se detectó una moderada heterocigosidad observada en la población, donde los valores presentaron una fluctuación de un valor mínimo de 0.125 para el locus APO y un valor máximo de 0.471 para el locus PV92. El marcador D1 presenta ausencia de equilibrio Hardy-Weinberg para dos subpoblaciones de Sincelejo (Villa Country y Caribe). Conclusión. Los resultados obtenidos en esta investigación nos permiten concluir que la población de Sincelejo, Sucre-

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Diversidad genética en poblaciones humanas de

Sincelejo, Sucre-Colombia, determinada mediante

polimorfismos de inserciones Alu.

Genetic diversity in human populations of Sincelejo, Sucre-Colombia

determined usig Alu insertion polymorphisms.

Eder Enrique Conde Vega 1

1Universidad de Córdoba, Facultad de Ciencias Básicas. Departamento

de Biología. Montería, Córdoba.

RESUMEN

Objetivo. Determinar la diversidad genética de la población humana de

Sincelejo, Sucre-Colombia mediante polimorfismo de inserciones Alu.

Materiales y Métodos. Las muestras se obtuvieron de 49 personas no

emparentadas, en cinco localidades del casco urbano de la población de

Sincelejo (Bogotá, Caribe, 20 de enero, Villa country, Cortijo), a las que

se le aplico el protocolo de extracción de ADN descrito en el Manual

Técnico de Wizard® Genomic DNA Purification Kit de Promega; luego se

amplificaron los marcadores Alu (ACE, A25, APO, D1, PV92, TRA25)

mediante una serie de reacciones en cadena de la polimerasa (PCR).

Resultados. Todos los marcadores Alu evaluados en esta investigación

fueron polimórficos, las frecuencias alélicas presentaron un promedio de

0.305 con un valor máximo de 0.551 para el locus TRA25 y un valor

mínimo de 0.064 para el locus APO, se detectó una moderada

heterocigosidad observada en la población, donde los valores presentaron

una fluctuación de un valor mínimo de 0.125 para el locus APO y un valor

máximo de 0.471 para el locus PV92. El marcador D1 presenta ausencia

de equilibrio Hardy-Weinberg para dos subpoblaciones de Sincelejo (Villa

Country y Caribe). Conclusión. Los resultados obtenidos en esta

investigación nos permiten concluir que la población de Sincelejo, Sucre-

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Colombia presenta baja diversidad genética debido a que se han

presentado procesos endogámicos a lo largo de la historia de esta

población.

Palabras Claves: inserciones Alu, diversidad genética, polimórficos,

heterocigosidad, población.

ABSTRACT

Objective. The objective of this research was to determine the genetic

diversity of the human population of Sincelejo, Sucre-Colombia through

polymorphism of Alu insertions. Materials and Methods. The samples

were obtained from 49 unrelated people in five localities of this population

(Bogotá, Caribe, 20 de enero, Villa country, Cortijo), to which the DNA

extraction protocol described in the Promega Wizard® Genomic DNA

Purification Kit Technical Manual is applied, and were amplified by a series

of polymerase chain reactions (PCR) using a series of Alu markers (ACE,

A25, APO, D1, PV92, TRA25). Results. All the Alu markers evaluated in

this research were polymorphic, the allelic frequencies presented an

average of 0.305 with a maximum value of 0.551 for the TRA25 locus and

a minimum value of 0.064 for the APO locus, a moderate heterozygosity

observed in the population was detected, where the values presented a

fluctuation of a minimum value of 0.125 for the APO locus and a maximum

value of 0.471 for the PV92 locus. Marker D1 presents an absence of

Hardy-Weinberg equilibrium for two subpopulations of Sincelejo (Villa

Country and Caribe). Conclusion. The results obtained in this research

allow us to conclude that the population of Sincelejo, Sucre-Colombia has

low genetic diversity due to the fact that inbreeding processes have

occurred throughout the history of this population.

KEYWORDS: Alu insertions, genetic diversity, polymorphic,

heterozygosity, population.

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INTRODUCCIÓN

Las inserciones Alu polimórficas son marcadores de gran utilidad en los

estudios de evolución humana, porque se conoce su estado ancestral que

es la ausencia de inserción y se producen por un único evento mutacional;

por estos principios son particularmente atractivos para analizar la

heterogeneidad genética de las poblaciones humanas tanto cercanas

como de diferentes continentes [1]. Asimismo, estas inserciones están

ampliamente dispersas por todo el genoma humano y su análisis del

genotipo es relativamente simple [2].

Los resultados de numerosos estudios antropogenéticos coinciden en que

la especie humana es genéticamente homogénea, de tal forma que

alrededor del 85-90% de la variabilidad de su actual patrimonio genético

es intrapoblacional, y solamente entre 10-15% se puede atribuir a

diferencias entre grupos continentales y/o étnicos [3,4]. Por ello, cuando

el objetivo de un trabajo es investigar acerca de la heterogeneidad

genética entre poblaciones, es vital seleccionar marcadores que sean

capaces de reflejar ese pequeño porcentaje de variabilidad

interpoblacional de forma correcta [1].

Los marcadores Alu son útiles para evaluar la estructura genética y las

relaciones entre poblaciones humanas dada su capacidad para detectar

las pequeñas variaciones en el genoma, se utilizan ampliamente para

determinar el grado de relación genética entre poblaciones. Esto nos

permite conocer la historia evolutiva de una población humana moderna

en específico [5], de ahí entender el origen de los grupos sociales que hoy

habitan en el territorio nacional, los cuales sufrieron a lo largo del tiempo

diversos fenómenos de migración por parte de europeos y africanos que

favorecieron los procesos de mestizaje [6].

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Dentro del grupo de secuencias repetidas dispersas se encuentran los

SINEs (Short Interspesed Elements), donde están agrupadas todas las

inserciones menores de 500pb. Los SINEs más abundantes son las

inserciones Alu. Los elementos Alu fueron descubiertos en el año 1979

como un componente de las curvas de renaturalización del ADN humano.

Su nombre proviene del hecho de que contiene una secuencia diana

tetranucleotídica AGCT para la enzima de restricción Alu I [7]. De esta

manera, Las inserciones Alu componen la mayor familia de elementos

móviles del genoma humano [8].

Los estudios en Colombia de diversidad genética en poblaciones humanas

mediante polimorfismos de inserciones Alu se han realizado en diferentes

municipios y ciudades del país; En la región Caribe Colombiana se

establecieron muchos asentamientos españoles durante la época de la

colonia, donde se presentaron diversos procesos de mestizajes con linajes

africanas y aborígenes [9]. Cabe destacar el estudio realizado por Pérez

et al. [10] en San Pelayo – Córdoba, donde los resultados dicha

investigación mostraron una baja diversidad genética y un alto nivel

polimórfico en la población, además, la población presento ausencia de

equilibrio Hardy-Weinberg.

La ciudad de Sincelejo fue fundada, sustituyendo un caserío indígena

Zenú, el 4 de octubre de 1535 con el nombre de San Francisco de Asís de

Sincelejo, en homenaje al santo Italiano Francisco de Asís [11]. Fue

refundada por el capitán e ingeniero Español Antonio de la Torre y Miranda

donde en el año 1776 lo estableció un corregimiento, siguiendo el

mandato del gobernador de Cartagena Juan de Torres Díaz Pimienta [12].

En la actualidad la ciudad de Sincelejo, capital del departamento de Sucre

presenta un número aproximado de 280.100 habitantes [13].

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En el Caribe colombiano hay escasos estudios sobre diversidad genética

en humanos utilizando inserciones Alu. Sincelejo carece de información

científica que permita establecer la estructura de las poblaciones y su

relación con otros grupos humanos, al haber presentado históricamente

diferentes procesos de mestizaje a partir de la conquista española durante

el siglo XV [9].

Este proyecto pretende determinar, mediante el uso de marcadores

moleculares tipo Alu, la diversidad genética en los humanos en la ciudad

de Sincelejo – Sucre Colombia.

MATERIALES Y MÉTODOS.

Fase de campo:

Área de estudio. Este estudio se realizó en cinco barrios la ciudad de

Sincelejo (20 de enero, Bogotá, Caribe, Cortijo, Villa Country) capital del

departamento de Sucre (Figura 1); esta ciudad se encuentra ubicada en

las coordenadas 9°18.2832′ N-75°23.8668′ O, con una altitud de 213

msnm y una temperatura promedio anual de 27.15°C.

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Figura 1. Mapa de localización de los barrios: 20 de enero, Bogotá,

Caribe, Cortijo y Villa Country ubicados en la ciudad de Sincelejo – Sucre

– Colombia.

Obtención de muestras. Se colectaron muestras de saliva de 49

individuos residentes de cinco barrios del casco urbano de la ciudad de

Sincelejo. Las muestras requeridas para el análisis genético se obtuvieron

de adultos voluntarios no emparentados entre sí, residentes estables de

la población del estudio, desde al menos tres generaciones. Se colectó 1

mL de saliva por cada individuo en un tubo eppendorf de 1,5 mL, después

se adicionó 500 μL de solución de lisis celular del kit Wizard Genomic de

Promega (‘Promega); las muestras de saliva fueron tomadas por un

profesional en el área de la salud y los participantes en el estudio firmaron

el respectivo consentimiento informado (Anexo 1). Posteriormente, las

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muestras fueron almacenadas en una cava con una temperatura de 4°C

para ser trasladadas hasta el Laboratorio de Genética de la Universidad

de Córdoba.

Aspectos éticos. Este trabajo cuenta con la aprobación del Comité de

Ética para investigación en humanos de la Facultad de Ciencias de la Salud

de la Universidad de Córdoba.

Técnicas de laboratorio:

Extracción de ADN. Para realizar la obtención del ADN presente en las

49 muestra colectada se utilizó el Kit Wizard® Genomic DNA Purification

de Promega (Madison- USA), atendiendo las orientaciones del fabricante.

Asimismo, La integridad del ADN se determinó de manera visual mediante

electroforesis en geles de agarosa al 1%, con un voltaje de 120 V por 2 h

en buffer TBE 1X (Tris-HC1 500 mM, ácido bórico 60 mM y EDTA 83 mM)

y agente de tinción GelRed. El gel se visualizó en un transiluminador Bio-

Imagen System 312 nM, Neve Yamin, Israel.

Amplificación por PCR. Los marcadores Alu utilizados en esta

investigación: A25, ACE, APO, D1, PV92 y TRA25 como se observa en la

Tabla 1, se amplificaron mediante una serie de reacciones en cadena de

la polimerasa PCR [14].

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Tabla 1. Características de las inserciones Alu evaluadas en Sincelejo –

Sucre.

LOCUS SECUENCIA DE CEBADORES (5´- 3´) (PB)

A25

F: TATAATATGGCCTGGATTATACCTGTGT

R: CCACAAATAGGCTCATGTAGAACTACA

Alu (+): 960

Alu (-): 660

ACE

F: CTGGAGACCACTCCCATCCTTTCA

R: GATGTGGCCATCACATTCGTCAGAT

Alu (+): 490

Alu (-): 190

APO

F:AAGTGCTGTAGGCCATTTAGATTAG

R:AGTCTTCGATGACAGCGTATACAGA

Alu (+): 433

Alu (-): 122

D1

F:TGCTGATGCCCAGGGTTAGTAAA

R:TTTCTGCTATGCTCTTCCCTCTC

Alu (+): 622

Alu (-): 333

PV92

F:AACTGGGAAAATTTGAAGAGAAAGT

R:TGAGTTCTCAACTCCTGTGTGTTAG

Alu (+): 416

Alu (-): 101

TRA25 F: GTAAGAGTTCCGTAACAGGACAGCT

R: CCCCACCCTAGGAGAACTTCTCTTT

Alu (+): 424

Alu (-): 125

La mezcla de la reacción tuvo un volumen total de 25 μL que contenía

0,25 μL de Taq polimerasa (Bioline, London, UK), 1,25 μL de cada primer

(forward y reverse), 0,5 μL de dNTPs a 10 mM /μL, 2,5 μL de buffer de

reacción a 10X, 1,25 μL de MgCl2, 5 μL de ADN y agua estéril hasta

alcanzar el volumen final. La reacción de PCR se realizó en un

termociclador Bio-rad T100 (Los Ángeles, EEUU) mediante la técnica

PCR Tochdown. El proceso consistió en una desnaturalización inicial

durante 3 min, a 94°C seguido de una fase de anillamiento con una

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temperatura de 52°C, posteriormente se realizó una fase de extensión a

72°C durante un minuto y después una extensión final de 5 min a 72°C.

Los ensayos se incluyeron controles positivos (ADN de fragmentos

conocidos) y controles negativos (los cuales contenían todos los reactivos

de la PCR excepto DNA) con el objetivo de controlar la calidad de la

reacción PCR y de la electroforesis.

Visualización y cuantificación del ADN. Los amplificados de la PCR

fueron sometidos a electroforesis en gel de agarosa al 1.5%, a 100 voltios

durante 60 min, estos resultados fueron visualizados bajo luz ultravioleta

en una cámara de (Cleaver Scientific, Londres, UK). Además, en el gel de

agarosa se añadió un marcador de peso molecular de separación 100 pb,

con el objeto de identificar el tamaño de las bandas de la PCR.

Posteriormente, los resultados de la electroforesis en el gel de agarosa

visualizados en la luz ultravioleta fueron documentados y conservados

con imágenes fotográficas (Figura 2).

Figura 2. Electroforesis de productos PCR de 38 muestras para la

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inserción A25 (Pb 960/660). Se observan homocigotos con inserción 960

Pb: muestra 15; heterocigotos: muestras 17, 19, 21, 22, 26, 27, 32, 34;

homocigotos con inserción 660 Pb: muestras 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11,

12, 13, 14, 16, 18, 20, 23, 24, 25, 28, 29, 30, 31, 33, 35, 36, 37, 38; sin

amplificar: muestra 4; MP: marcador de peso molecular de separación

100 a 1000 pb:

Análisis de datos. Para la población de la ciudad de Sincelejo se

determinaron las frecuencias alélicas, heterocigosidad observada,

heterocigosidad esperadas, equilibrio de Hardy- Weinberg e índice de

fijación mediante el software GenAIEx 6.503 [15]. Se elaboró un árbol

filogenético a partir de las distancias genéticas de Nei (1978) [16]

estimadas entre la población de Sincelejo (Bogotá, 20 de Enero, Cortijo,

Villa Country, Caribe) Figura 3, y se graficaron mediante el algoritmo

UPGMA con el software MEGA 6.0. Los datos de diversidad genética

obtenidos de los estudios realizados en las poblaciones de Lorica (Lobo,

2019), San Pelayo (Pérez et al., 2019), Sahagún, San Andrés y Chinú

(Moreno, 2019) se utilizaron para comparar que tan cercano o distantes

genéticamente se encuentra la población de Sincelejo con el resto de

poblaciones mencionadas.

RESULTADOS

Diversidad genética

En la Tabla 2 se puede observar las frecuencias alélicas (Fr.+) de los seis

locus empleados en esta investigación, los cuales oscilaron entre 0.064

(APO) y 0.551 (TRA25) con un promedio de 0.305.

Para el índice de Shannon (I) los valores variaron entre 0.196 y 0.680

para los locus APO y TRA25 respectivamente siendo el promedio 0.493.

La heterocigosidad observada (Ho) presentó valores que presentaron una

fluctuación entre 0.125 para el locus APO y 0.471 para el locus PV92.

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La heterocigosidad esperada (He) mostro un valor mínimo de 0.110 (APO)

mientras que el valor mayor fue de 0.487 (TRA25) con un promedio de

0.336. Todos los marcadores Alu evaluados en este estudio son

polimórficos.

Tabla 2. Diversidad genética obtenida en la población de Sincelejo-

Sucre.

Locus ACE A25 APO DI PV92 TRA25

Fr. 0.469 0.102 0.064 0.284 0.357 0.551

I 0.625 0.265 0.196 0.560 0.632 0.680

Ho 0.407 0.160 0.125 0.207 0.471 0.451

He 0.437 0.164 0.110 0.377 0.441 0.487

Fr.= frecuencia de la presencia de inserciones Alu (+); I= índice de

Shannon; Ho= Heterocigosidad observada; He= Heterocigosidad

esperada.

Equilibrio de Hardy-Weinberg

En la Tabla 3 podemos apreciar que el locus D1 presento desequilibrio de

Hardy-Weinberg para las subpoblaciones de Villa Country y Caribe con

valores de 0.012 y 0.020 respectivamente. Los cinco locus restantes

(ACE, A25, APO, PV92, TRA25) presentaron equilibrio Hardy-Weinberg en

todas las subpoblaciones estudiadas por esta investigación.

Tabla 3. Parámetros genéticos calculados del equilibrio Hardy-Weinberg

en las subpoblaciones de Sincelejo-Sucre.

Subpoblación Locus

ACE A25 APO D1 PV92 TRA25

Bogotá 0.549ns Mm 0.850ns 0.174ns 0.613ns 0.739ns

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20 de enero 0.213ns 0.236ns Mm 0.708ns 0.292ns 0.429ns

Cortijo 0.880ns 0.429ns Mm 1.000ns 0.429ns 0.281ns

Villa Country 0.975ns 0.725ns 0.725ns 0.012* 0.292ns 0.527ns

Caribe 0.975ns Mm 0.577ns 0.020* 0.058ns 0.527ns

ns= No significativo; Mm=Monomórfico; P: Equilibrio de Hardy-Weinberg

(** p < 0.01, *** p < 0.001),

Estructura poblacional de Wright

En la tabla 4 se observa que los valores FIS variaron de -0.132 para el

locus APO a 0.452 para el locus D1 presentando un promedio de 0.070.

FIT mostro un valor mínimo de -0.067 (APO) mientras que el valor mayor

fue de 0.486 (D1) con un promedio de 0.129. El coeficiente de

diferenciación genética (FST) presentó una fluctuación de 0.016 para el

locus TRA25 a 0.122 para el locus ACE con un promedio de 0.064. En el

caso del Nm (número de migrantes por generación) mostro valores de

1.796 (ACE) a 15.219 (TRA25) con un promedio de 5.572.

Tabla 4. Estadísticos F de Wright y número de migrantes para la

población de Sincelejo.

Locus FIS FIT FST Nm

ACE 0.068 0.182 0.122 1.796

A25 0.024 0.111 0.089 2.562

APO -0.132 -0.067 0.058 4.090

D1 0.452 0.486 0.062 3.801

PV92 -0.068 -0.025 0.040 5.965

TRA25 0.074 0.089 0.016 15.219

Promedio 0.070 0.129 0.064 5.572

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FIS = Índice de fijación; FIT = Índice de fijación conjunto; FST = coeficiente

de diferenciación genética; Nm = Número de migrantes por generación.

Distancias genéticas

En las distancias genéticas de Nei (Tabla 5), se observa que las

subpoblaciones más cercanas genéticamente son Bogotá y Caribe con un

valor de distancia de 0.024, mientras las subpoblaciones de Bogotá y

Cortijo son las más alejadas con un valor de 0.091. El dendrograma

UPGMA realizado a partir de las distancias de Nei (Figura 3), revela dos

agrupaciones: una formada por las subpoblaciones Cortijo, Villa Country

y 20 de Enero y otra integrada por las subpoblaciones Bogotá y Caribe.

Tabla 5. Distancias genéticas de Nei (1978) de las subpoblaciones

humanas de Sincelejo.

Bogotá 20 de enero Cortijo Villa Country Caribe

Bogotá 0.000

20 de enero 0.042 0.000

Cortijo 0.091 0.034 0.000

Villa Country 0.054 0.039 0.027 0.000

Caribe 0.024 0.039 0.043 0.033 0.000

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Figura 3. Árbol UPGMA de distancias genéticas entre las cinco

subpoblaciones estudiadas en la ciudad de Sincelejo – Sucre – Colombia.

El análisis de distancias genéticas de Nei (Tabla 6), muestra que Lorica y

Sahagún son las poblaciones más cercanas en la costa Caribe colombiana,

mientras Sahagún y San Pelayo son las poblaciones más alejadas

genéticamente. En el dendrograma UPGMA (Figura 4) se observan dos

agrupaciones, una integrada por las poblaciones de Sincelejo, Sahagún,

Lorica, San Andrés, Chinú y otra agrupación formada por San Pelayo.

Tabla 6. Distancias genéticas determinadas entre las poblaciones de

Sincelejo, Sahagún, San Andrés, Chinú, Lorica y San Pelayo.

Poblacione

s Sincelejo

San

Pelayo Sahagún Lorica San Andrés Chinú

Sincelejo 0.000

San Pelayo 0.230 0.000

Sahagún 0.210 0.308 0.000

Lorica 0.224 0.273 0.006 0.000

San Andrés 0.236 0.154 0.042 0.020 0.000

Chinú 0.194 0.220 0.242 0.011 0.028 0.000

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Figura 4. Árbol UPGMA de distancias genéticas de las poblaciones de

Sahagún, Lorica, San Andrés, Chinú, Sincelejo y San Pelayo, todas

pertenecientes a la costa caribe colombiana.

DISCUSIÓN.

El análisis de polimorfismos de inserciones Alu que constituye la primera

investigación para la caracterización genética de la población urbana de

la ciudad de Sincelejo-Sucre, Colombia. Todos los marcadores evaluados

en dicha población fueron polimórficos (Tabla 2). El valor promedio de las

frecuencias alélicas (0.305) fue menor, respecto al obtenido por Díaz et

al. [17], en una población humana del Valle de Traslasierra-Argentina,

con un valor promedio de 0.447.

La heterocigosidad observada promedio (Ho = 0.303) fue muy similar a

las reportada por Zainab et al., en 2020 [18] en una población de Jordania

con una heterocigosidad observada promedio (Ho = 0.355). La

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heterocigosidad esperada (He) presentó un valor promedio de He = 0.336,

resultado similar al obtenido por Laybourn, et al., en 2016 [19] en dos

poblaciones de la India (Chenyu con He = 0.348 y Koya con He = 0.386).

La moderada diversidad encontrada en Sincelejo puede deberse a eventos

recientes de cruzamientos consanguíneos dentro de la población y poca

interacción génica con otros grupos poblacionales lo cual conlleva a una

reducción de la variabilidad.

La heterocigosidad observada en los marcadores ACE (Ho = 0.407), D1

(Ho = 0.201) y TRA25 (Ho = 0.451) de la población urbana de Sincelejo

fueron menores a los reportados por Parolin et al., en 2017 [20] en las

poblaciones de Comodoro Rivadavia (ACE-Ho = 0.420; D1-Ho = 0.457;

TRA25-Ho = 0.500) y Puerto Madryn (ACE-Ho = 0.449; D1-Ho = 0.250;

TRA25-Ho = 0.620) de la Patagonia Argentina, y al mismo tiempo la

heterocigosidad observada en el marcador A25 (Ho = 0.160 ) en Sincelejo

fue similar a la población de Esquel (A25-Ho = 0.165), evaluada en dicho

estudio. En estas poblaciones el locus APO presentó el valor más bajo de

heterocigosidad, lo cual concuerda con los resultados obtenidos en las

poblaciones de Sincelejo en donde esta inserción presentó los niveles más

bajos de polimorfismo (Tabla 2).

Respecto a poblaciones del Caribe colombiano, la diversidad obtenida en

la población de Sincelejo fue mayor a la reportadas por Pérez et al., en

2019 [10], en la población de San Pelayo Córdoba (Ho = 0.0042; He =

0.405), y también fue mayor a la obtenida por Lobo et al., [21] en la

población de Lorica - Córdoba (Ho = 0.066) (He = 0.334), estos resultados

pueden deberse a eventos de migración de habitantes de Cartagena

alrededor de 1776 promovida por el comercio, lo que pudo contribuir a

aumentar los niveles de diversidad genética en la población, [11] y

recientemente en la población de Sincelejo ha habido un porcentaje alto

de personas migrantes debido a la ganadería y agricultura [22].

Page 17: Diversidad genética en poblaciones humanas de Sincelejo ...

El locus D1 presentó ausencia de equilibrio Hardy-Weinberg en dos

subpoblaciones evaluadas (Villa Country y Caribe), esto puede deberse a

eventos como la migración, suceso que hace variar las frecuencias alélicas

en una población debido a la incorporación de nuevas características

genéticas en esta, ayudando a que se mantenga un alto números de

heterocigotos en una población; lo mencionado anteriormente se puede

relacionar con las migraciones de personas hacia la ciudad de Sincelejo

tanto de la costa como del interior de Colombia debido a la ganadería y

agricultura[22]. Parolin et al. [20], reportaron desviaciones en el

equilibrio de Hardy-Weinberg en este marcador en dos poblaciones de la

Patagonia Argentina. Por otra parte, la presencia de equilibrio en los

demás marcadores muestra una fijación en las frecuencias alélicas, lo cual

según Badache et al., en 2019 es producto de la acumulación de

homocigosis por eventos de endogamia a lo largo de las generaciones

[23].

El índice de fijación (FIS = 0.070) obtenido para la población de Sincelejo

mostró valores menores a los reportados por Nasidze, et al., [24], el cual

reportó valores de 0.113 en poblaciones del Cáucaso, Gómez et al., [6]

quienes encontraron para las poblaciones afrocolombianas valores de

0.242; valores bajos de FIS según Gómez et al., [25] indican una relación

de equilibrio entre los homocigotos y los heterocigotos en una población.

Los valores obtenidos en Sincelejo para el estadístico FIS de 0.070, se

puede relacionar con el elevado flujo genético obtenido (Nm = 5.572), lo

cual conlleva a que la población de Sincelejo se mantenga en un equilibrio

de Hardy-Weinberg. Por otra parte, el índice de fijación total (FIT = 0.129)

indica un moderado exceso de homocigotos respecto a la población

general, lo cual se pudo dar como consecuencia de apareamientos

consanguíneos dentro la misma población, lo que puede conllevar a un

proceso endogámico a lo largo del tiempo, estos resultados son similares

Page 18: Diversidad genética en poblaciones humanas de Sincelejo ...

a los reportados por Cotrim et al., [26] en 2004 en seis poblaciones

brasileñas (FIT = 0.151). El coeficiente de diferenciación genética (FST =

0.064) mostró una baja diferenciación entre las subpoblaciones

estudiadas, esto se le puede atribuir al alto grado se cruzamientos que se

presentan en estas cinco subpoblaciones, de tal manera que se consideran

un solo grupo poblacional, estos resultados son similares a los reportados

por Saini et al., [27] en 2012 en cinco grupos étnicos del noroeste de la

India (FST = 0.013). Asimismo, el alto número de migrantes (Nm = 5.572)

produce en las subpoblaciones un elevado flujo de genes (Tabla 4).

Las distancias genéticas de Nei muestra que Cortijo, Villa Country y 20 de

enero, son las subpoblaciones más cercanas genéticamente, esta cercanía

genética que presentan estas tres subpoblaciones se puede atribuir a que

se encuentran geográficamente muy cercanas, de tal manera que se

presenta un flujo de genes muy alto entre estas subpoblaciones de

Sincelejo [11]. Por otra parte, la mínima distancia genética que presentan

las subpoblaciones de Bogotá y Caribe con el resto de las demás

subpoblaciones, pueda que se deba a que estas son unas de las

subpoblaciones más antiguas de Sincelejo, de tal manera pueda que aun

en la actualidad se mantengan esas características genéticas de aquellas

primeras personas que habitaron esta ciudad.

El dendrograma (Figura 4) muestra que las poblaciones de Sahagún y

Lorica son las más cercanas genéticamente, lo cual puede deberse a que

ambas poblaciones comparten la misma historia desde su fundación por

parte de los españoles, y a su vez, en estas poblaciones se presentó un

alto número de personas inmigrantes de Turquía, Siria y El Líbano,

introduciendo así nuevas características genéticas en estas poblaciones

[28, 29], asimismo la cercanía genética entre las poblaciones de Chinú y

San Andrés, pudo deberse a que estas poblaciones exhiben una fuerte

influencia de genes indígenas Zenúes [30, 31] y la asociación de Sincelejo

Page 19: Diversidad genética en poblaciones humanas de Sincelejo ...

con las poblaciones de Sahagún, Lorica, Chinú y San Andrés se pudo

presentar por incremento del flujo genético humano, que desde

comienzos de 1940, se ha dado, desde estas poblaciones hacia Sincelejo,

ocasionado especialmente por el importante desarrollo de esta población

en los campos comercial, transporte, educación, servicios públicos y salud

[32, 33]. Por otra parte, la diferenciación genética que presenta San

Pelayo con las restantes poblaciones del Caribe colombiano estudiadas,

pudo ocurrir, porque desde su fundación por parte de los españoles que

llegaron vía fluvial a finales del siglo XVIII, ha predominado un

entrecruzamiento entre las familias fundadoras, para así poder mantener

su abolengo en las siguientes generaciones [34].

CONCLUSIÓN

Los seis marcadores evaluados en esta investigación resultaron ser

polimórficos. La diversidad genética que presento la población de

Sincelejo fue mayor a otras poblaciones de la costa Caribe colombiana. El

marcador D1 presento ausencia de equilibrio Hardy-Weinberg en dos

subpoblaciones de Sincelejo (Villa Country y Caribe). También se encontró

un alto flujo génico entre las subpoblaciones de Sincelejo y muy poco

diferenciación genética entre estas. Las distancias genéticas de Nei

revelaron la cercanía genética que existe entre la población de Sincelejo

con las poblaciones de Sahagún, Lorica, Chinú y San Andrés.

AGRADECIMIENTOS

Agradezco a todas las personas nativas de Sincelejo que contribuyeron al

desarrollo de esta investigación; también al grupo de investigación Genes

de la Universidad de Córdoba por la financiación de este proyecto. De

igual manera al doctor Enrique Pardo Pérez, a la profesora Teodora

Cavadía Martínez y a los Biólogos Mauricio Begambre Hernández y José

Coronado González, por sus contribuciones y consejos.

Page 20: Diversidad genética en poblaciones humanas de Sincelejo ...

BIBLIOGRAFÍA

1. Sarobe MI. Inserciones Alu y heterogeneidad genética de la

población gitana del País Vasco. [Tesis de Pregrado]. Universidad del país

Vasco; 2016:1-27.

2. Batzer MA, Arcot SS, Phinney JW, Alegria-Hartman M, Kass DH,

Milligan SM, Stoneking M. Genetic variation of recent Alu insertions in

human populations. J Mol Evol. 1996; 42(1):22–29. DOI:

10.1007/BF00163207

3. Jorde L, Wooding S. Genetic variation, classification and 'race'.

Nat Genet. 2004; 36(11):28-33. DOI: 10.1038/ng1435

4. Shriver D, Kittles A. Genetic ancestry and the search for

personalized genetic histories. Nat Rev Genet. 2004; 5(8): 611-618. DOI:

10.1038/NRG1405

5. Santovito A, Cervella P, Delpero M. Alu Insertion Polymorphisms

in four ethnic groups from North Ivory Coast. Science. 2014; 122(1):37-

43. DOI: 10.1537/ASE.131107

6. Gómez-Pérez L, Alfonso-Sánchez MA, Pérez-Miranda AM, García-

Obregón S, Builes JJ, Bravo ML, Peña JA. Genetic admixture estimates by

Alu elements in Afro-Colombian and Mestizo populations from Antioquia,

Colombia. Ann Hum Biol. 2010; 37(4): 488-500. DOI:

10.3109/03014460903433810

7. Houck CM, Rinehart FP, Schmid CW. A ubiquitous family of

repeated DNA sequences in the human genome. J Mol Biol. 1979;

132(3):289-306. DOI: 10.1016/0022-2836(79)90261-4

8. Batzer MA, Deininger PL, Hellmann-Blumberg U, Jurka J, Labuda

D, Rubin CM, Schmid CW, Zietkiewicz E, Zuckerkandl E. Standardized

Page 21: Diversidad genética en poblaciones humanas de Sincelejo ...

nomenclature for Alu repeats. J Mol Evol. 2002; 42(1): 3-6. DOI:

10.1007/BF00163204

9. Rondón F, Osorio J C, Peña ÁV, Garcés HA, Barreto G. Diversidad

genética de poblaciones humanas de dos regiones colombianas. Colom.

Méd. 2008; 39(2):52-60.

10. Pérez EP, Martínez TIC, Cantero AEC. Diversidad genética en

humanos mediante polimorfismos de inserción de Alu en la población de

San Pelayo, Córdoba (Colombia). Rev Logos Ciencia & Tecnología. 2019;

11(2), 86-92. DOI: 10.22335/RLCT.V11I2.845

11. Sucrecomunica. Comentaran 240 años de Sincelejo historia

completa. Sucrecomunica.com [En línea]. 2015; [fecha de acceso 12 de

febrero de 2020]. URL disponible en:

http://www.sucrecomunicaciones.com/conmemoran-240-anos-de-

sincelejo-lea-la-historia-completa/.

12. Colombiaturismoweb. Sincelejo. [En línea]. 2020; [fecha de

acceso 8 de Febrero de 2020]. URL disponible en:

http://www.colombiaturismoweb.com/DEPARTAMENTOS/SUCRE/MUNICI

PIOS/SINCELEJO/SINCELEJO.htm.

13. DANE. Censo nacional de población y vivienda 2018 Colombia.

Departamento Administrativo Nacional de Estadísticas [En línea]. 2018;

[fecha de acceso 10 de febrero de 2020]. URL disponible en:

https://www.dane.gov.co/.

14. Saiki RK, Gelfand DH, Stoffel S, Scharf SJ, Higuchi R, Horn

GT, Erlich H. Primer directed enzymatic amplification of DNA with a

thermostable DNA polymerase. Science. 1998; 239(4839):487-491.

DOI: 10.1126.

Page 22: Diversidad genética en poblaciones humanas de Sincelejo ...

15. Peakall R, Smouse P. GenAlEx 6.5: genetic analysis in Excel.

Population genetic software for teaching and research-an update.

Bioinformatics. 2012; 28(1):2537-2539.

16. Tamura K, Stecher G, Peterson D, Filipski A, Kumar S. MEGA6:

molecular evolutionary genetics analysis version 6.0. Mol Biol Evol. 2013;

30(12):2725-2729. DOI: 10.1093/MOLBEV/MST197

17. Díaz-Rousseau GA, García A, Demarchi DA. Análisis de la

estructura genética del Valle de Traslasierra a partir de inserciones Alu.

Rev. Argent. Antrop. Biol. 2019; 21(1):1-12. DOI:

10.17139/RAAB.2019.0021.01.03

18. Zainab AA, M Salem RY, Lubna HT, The implementation of Alu

insertion polymorphism as a genetic marker for forensic investigation in

a Jordanian population sample. AFJBS. 2020; 2(3):62-71. DOI:

10.33472/AFJBS.2.3.2020.62-71

19. Laybourn S, Akam EC, Cox N. et al. Genetic analysis of novel

Alu insertion polymorphisms in selected indian populations. Am J Hum

Biol. 2016; 28(6):941-944. DOI:10.1002/AJHB.22881

20. Parolin ML, Zanetti D, Calò CM, Esteban E, Avena S A, Carnese

FR, Moral P. Migrations, admixture and genetic diversity in Central

Argentinian Patagonia: analysis of autosomal Alu polymorphisms. BAG.

2017; 27(2):29-42.

21. Lobo González D, Pardo Pérez E. Determinación de la

heterogeneidad genética en humanos mediante inserciones Alu en Lorica,

Córdoba-Colombia. Bistua: Revista de la Facultad de Ciencias Básicas.

2019; 17(2):11-20.

22. Támara GE. Sincelejo, indígena y colonial. Red cultural del

Banco de la República en Colombia. [En línea]. 2020. [fecha de acceso 10

Page 23: Diversidad genética en poblaciones humanas de Sincelejo ...

de septiembre de 2020]. URL disponible en:

https://www.banrepcultural.org/biblioteca-virtual/credencial-

historia/numero-225/sincelejo-indigena-y-colonial

23. Badache H, Boussetta S, Elgaaeid AB, Cherni L, El-Khil HK.

Investigation of the genetic structure of Kabyle and Chaouia Algerian

populations through the polymorphism of Alu insertion markers. Ann

Hum Biol. 2019; 46(2):150-159. DOI:10.1080/03014460.2019.1588994

24. INASARIDZE Z, NASIDZE I, SHENGELIA L, SHNEIDER YV.

Genetics of caucasian ethnic groups: the distribution of some

immunological and biochemical markers in North Osetia and Checheno-

Ingushety. Genetika. 1990; 26(9):1649-1659.

25. Gómez-Pérez L, Alfonso-Sánchez MA, Pérez-Miranda AM,

Sánchez D, García‐Obregón S, Espinosa I, et al. Alu polymorphisms in the

Waorani tribe from the Ecuadorian Amazon reflect the effects of isolation

and genetic drift. Am J Hum Biol. 2011; 23(6):790-795. DOI:

10.1002/AJHB.21216

26. Cotrim NH, Auricchio MT, Vicente JP, Otto PA, Mingroni-Netto,

RC. Inserciones polimórficas

de Alu en seis poblaciones brasileñas derivadas de África. Am J Hum Biol.

2004; 16(3):264-277. DOI: 10.1002/AJHB.20024

27. Saini JS, Kumar A, Matharoo K, Sokhi J, Badaruddoza, Bhanwer

AJS. Genomic diversity and affinities in population groups of North West

India: An analysis of Alu insertion and a single nucleotide polymorphism.

Gene. 2012; 511(2):293–299. DOI:10.1016/J.GENE.2012.08.034

28. Colombiaturismoweb. Sahagún. [En línea]. 2020; [fecha de

acceso 26 de Octubre de 2020]. URL disponible en:

Page 24: Diversidad genética en poblaciones humanas de Sincelejo ...

http://colombiaturismoweb.com/DEPARTAMENTOS/CORDOBA/MUNICIPI

OS/SAHAGUN/SAHAGUN.htm

29. Colombiaturismoweb. Lorica. [En línea]. 2020; [fecha de acceso

26 de Octubre de 2020]. URL disponible en:

http://colombiaturismoweb.com/DEPARTAMENTOS/CORDOBA/MUNICIPI

OS/LORICA/LORICA.htm

30. Mujeres Indígenas, Territorialidad y Biodiversidad en el

Contexto Latinoamericano. 1.ª ed. Bogotá: Luz Marina Donato, Elsa

Matilde Escobar, Pía Escobar, Aracely Pazmiño, Astrid Ulloa; 2007.

31. Colombiaturismoweb. Chinú. [En línea]. 2020; [fecha de acceso

26 de Octubre de 2020]. URL disponible en:

http://colombiaturismoweb.com/DEPARTAMENTOS/CORDOBA/MUNICIPI

OS/CHINU/CHINU.htm

32. Martínez AP. Historia empresarial de Sincelejo, años 1951–

1970. Pensamiento gerencial. 2015; 3(1):1-10.

https://revistas.unisucre.edu.co/index.php/rpg/article/view/151/179

33. Calameo. Historia de Sincelejo. [En línea]. 2020; [fecha de

acceso 14 de septiembre de 2020]. URL disponible en:

https://es.calameo.com/read/0014331880791bd5c06af.

34. Fortich, D. W. (2014). Sabana-Nueva, tradición y cultura,

historia documental de Córdoba. Montería: Domus Libri.

Anexo 1.

INFORME DE CONSENTIMIENTO

Page 25: Diversidad genética en poblaciones humanas de Sincelejo ...

Título del proyecto: “VARIABILIDAD GENÉTICA EN POBLACIONES

HUMANAS MEDIANTE POLIMORFISMOS DE INSERCIÓN ALU HUMANO EN

POBLACIONES DEL CARIBE COLOMBIANO.”

Investigadores: Enrique Pardo Pérez PhD.; Teodora I. Cavadía Martínez

MSc.; Mauricio Begambre Hernández Biol.

Institución: Universidad de Córdoba, Facultad de Ciencias Básicas,

Departamento de Biología, Área de Genética. Laboratorio de Genética.

Carrera 6 No. 76-103

La Universidad de Córdoba a través del Laboratorio de Genética, está

desarrollando un estudio genético sobre la variabilidad genética en

poblaciones humanas mediante polimorfismos de inserción Alu en

poblaciones del Caribe colombiano.

En la basta información contenida en nuestro ADN se hallan mutaciones

neutrales que se caracterizan por ser fragmentos de ADN móviles que se

insertan que el genoma (Alu), estas inserciones son acontecimientos

únicos y estables lográndose detectar con facilidad la mutación, muchos

de ellos son recientes en distintas poblaciones humanas permitiendo

desarrollar estudios de diversidad genética, migración, deriva y mestizaje.

Este proyecto pretende usando polimorfismos de inserciones de Alu

humano y aplicando la genética de poblaciones, estudiar y describir la

variabilidad existente en la composición genética de poblaciones humanas

en el Caribe colombiano desde una perspectiva evolutiva, formular

hipótesis de dicha variabilidad y establecer una base de datos para la

investigación en disciplinas como la Antropogénica, la Genética Médica o

la Genética Forense.

La participación consiste en donar una muestra de saliva (2 ml) para el

análisis genético molecular pertinente. La muestra de saliva será tomada

Page 26: Diversidad genética en poblaciones humanas de Sincelejo ...

con todas las normas asépticas que implica el procedimiento. La

manipulación, procesamiento y almacenamiento temporal de las

muestras, serán responsabilidad de los investigadores del Laboratorio de

Genética de la Universidad de Córdoba, el manejo de las muestras se

realizará cumpliendo todas las normas de bioseguridad y sanitarias

apropiadas. Al finalizar el estudio las muestras serán desechadas.

La donación de saliva no implica ningún riesgo para su salud, psicológica

o fisiológica, tampoco tendrá contradicciones de ningún tipo, ni afectará

ningún tratamiento al que este siendo sometido. Las muestras serán

rotuladas mediante códigos que solo conocerán los investigadores. En

ningún momento y bajo ninguna circunstancia se podrán revelar los

resultados de los participantes a terceros, como tampoco se utilizarán los

nombres de los participantes en ninguna publicación que genere el

proyecto. Los folders con los códigos de las muestras serán mantenidos

bajo llave por el investigador principal (Dr. Enrique Pardo Pérez)

Usted tiene derecho a conocer los datos genéticos que se obtengan a

partir de su muestra, si así lo solicitase. No obstante, los resultados que

se van a obtener se consideran exploratorios. Por tanto, en un principio y

de forma habitual, sus datos no se le enviarán a usted.

La participación en el estudio es voluntaria. Si usted no quiere participar,

o decide retirarse del estudio, no le representará ninguna penalidad.

Esta donación es altruista, justamente, por mi participación en el presente

proyecto no recibiré un beneficio directo de forma inmediata y no recibiré

ningún beneficio económico a futuro.

Habiendo escuchado la anterior información, acepto participar como

voluntario en el estudio, bajo las condiciones expuestas, reservándome el

derecho a retirarme en cualquier momento, sin justa causa y sin previo

aviso.

Page 27: Diversidad genética en poblaciones humanas de Sincelejo ...

NOMBRE:__________________________________CC#___________

_____________________

FIRMA: ___________________________________HUELLA

DACTILAR

LUGAR Y FECHA: ______________________________

TESTIGO 1

FIRMA: ___________________________________HUELLA

DACTILAR

LUGAR Y FECHA: ______________________________

TESTIGO 2

Page 28: Diversidad genética en poblaciones humanas de Sincelejo ...

FIRMA: ___________________________________HUELLA

DACTILAR

LUGAR Y FECHA: ______________________________