Vol. 2° -  XX.4.

Tasso di mutazione totale per gamete

Le frequenze stimate dei tassi di mutazione da alleli normali in anormali, variano da 1 su 10.000 fino a 1 su 1.000.000. Poiché ogni gamete contiene molti geni che possono andare incontro a mutazione, è importante stimare la frequenza con cui i gameti recano uno o più geni mutanti in uno qualsiasi dei molti loci presenti.

Sarebbe facile determinare questa frequenza, se si conoscesse:

§   la frequenza media di mutazione per locus

§   il numero totale di loci che possono subire una mutazione.

La semplice moltiplicazione di questi due valori esprimerebbe la frequenza totale degli alleli mutanti.

Si è visto che è difficile ottenere una stima soddisfacente del tasso medio delle mutazioni per locus, poiché i tassi conosciuti sono imprecisi e, anche qualora fossero esatti, i valori medi potrebbero non riflettere veri valori medi di tutti i singoli tassi, conosciuti o ignoti.

Ammettiamo, in modo piuttosto arbitrario, che il tasso medio sia di 1 su 1.000.000; questo tasso potrebbe essere più elevato se nella valutazione fossero incluse mutazioni con effetto dannoso piuttosto lieve, mentre potrebbe essere molto più basso se includessimo molti loci con un basso tasso di mutazione; inoltre, nell’uomo, il numero totale di loci manca probabilmente di una stima sicura, e si ammette arbitrariamente che oscilli tra 10.000 e 100.000. [1]

Se ci basiamo su 10.000 loci presenti nell’uomo e li moltiplichiamo per il tasso stimato di 1/1.000.000 di mutazioni per locus, troviamo che nell’uomo un gamete su 100 porta una nuova mutazione nociva. Se invece ci basiamo su di una stima di 100.000 loci genici e moltiplichiamo questo numero per il tasso di mutazione di 1/1.000.000, si ottiene una frequenza di mutazioni per gamete pari al 10%.

Poiché ogni individuo deriva da due gameti, le due stime sopra riportate indicano che un minimo del 2% e un massimo del 20% di esseri umani è portatore di un gene appena mutato, più o meno dannoso.

Esiste un altro metodo per stimare il numero di geni per individuo che abbiano appena subito mutazioni. Tale metodo non si basa sulla determinazione diretta della frequenza di mutazione, bensì utilizza delle stime del numero medio di geni dannosi, vecchi o nuovi, portati da un individuo. Questo numero è stato valutato in base agli studi sulla prole di matrimoni consanguinei. Se limitiamo l’analisi agli alleli letali, e se si considerano gli effetti dei geni subletali in termini di letali equivalenti, si ottiene una stima di circa 4 letali o letali equivalenti per individuo.

Se si ammette un equilibrio fra un incremento di nuovi alleli mutanti e una loro riduzione dovuta alla selezione, si può ipotizzare che il 2% dei quattro letali equivalenti derivi da eventi mutazionali appena avvenuti. In altre parole 0,02 x 4, cioè l’8% di tutti gli individui è portatore di un letale equivalente, il quale ha appena avuto origine per mutazione. Questo valore dell’8% si trova tra i due valori del 2% e 20% appena stimati.

Come ha sottolineato Neel, l’interpretazione dei risultati che emergono dagli studi sulla consanguineità si basa su una serie di ammissioni non dimostrate. Perciò, la stima della frequenza dei letali equivalenti che hanno appena avuto origine in seguito a mutazione deve essere considerata poco attendibile.

Qualunque sia il valore reale, le stime delle percentuali di zigoti recanti nuovi geni mutanti assume un significato particolare quando vengano considerate in termini di numero di persone in interi Paesi, oppure in tutto il mondo. Persino la stima più bassa del 2% comporta che 1.100.000 Italiani siano portatori di un gene dannoso assente nei loro genitori; in Cina questo vale per 22.000.000 di persone, mentre per l’umanità intera i portatori di geni appena mutati non sono meno di 110.000.000 [2] .

Bisogna ammettere che le mutazioni spontanee hanno continuamente fornito nuovi geni al pool genico da quando la vita ha avuto inizio.

Prese singolarmente, per lo più le mutazioni non producono che un danno lieve e talune possono anche essere benefiche; tuttavia i geni mutanti dannosi che si vanno accumulando nell’arco delle generazioni e allo stato eterozigote oppure omozigote, ovvero in combinazioni poligeniche, riducono l’idoneità riproduttiva della popolazione.