Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен с частот аллелей )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Частота аллелей или частота гена - это относительная частота аллеля (варианта гена ) в определенном локусе в популяции , выраженная в долях или процентах. [1] В частности, это доля всех хромосом в популяции, несущих этот аллель. Микроэволюция - это изменение частот аллелей, происходящее с течением времени в популяции.

Учитывая следующее:

  1. Конкретный локус на хромосоме и данный аллель в этом локусе
  2. Популяция из N индивидуумов с плоидностью n , т.е. индивидуум несет n копий каждой хромосомы в своих соматических клетках (например, две хромосомы в клетках диплоидных видов)
  3. Аллель существует в i хромосомах в популяции

тогда частота аллеля - это доля всех вхождений i этого аллеля и общее количество копий хромосомы в популяции, i / ( nN ).

Частота аллелей отличается от частоты генотипа , хотя они связаны, и частоты аллелей могут быть рассчитаны на основе частот генотипов. [1]

В популяционной генетике частоты аллелей используются для описания степени вариации в конкретном локусе или в нескольких локусах. При рассмотрении ансамбля частот аллелей для многих различных локусов их распределение называется спектром частот аллелей .

Расчет частот аллелей по частотам генотипов [ править ]

Фактические расчеты частоты зависят от плоидности вида по аутосомным генам.

Моноплоиды [ править ]

Частота ( p ) аллеля A - это доля количества копий ( i ) аллеля A и размера популяции или выборки ( N ), поэтому

Диплоиды [ править ]

Если , и являются Частоты трех генотипов в локусе с двумя аллелями, то частота р от A -allele и частоты д из B -allele в популяции получают путем подсчета аллелей. [2]

Поскольку p и q являются частотами единственных двух аллелей, присутствующих в этом локусе, они должны в сумме равняться 1. Чтобы проверить это:

а также

Если существует более двух различных аллельных форм, частота для каждого аллеля - это просто частота его гомозиготы плюс половина суммы частот для всех гетерозигот, в которых он встречается.

(Для 3 аллелей см. Аллель § Частоты аллелей и генотипов )

Частоту аллелей всегда можно рассчитать по частоте генотипа , тогда как обратное требует, чтобы применялись условия случайного спаривания Харди-Вайнберга .

Пример [ править ]

Рассмотрим локус , который несет два аллеля, А и В . В диплоидной популяции существует три возможных генотипа, два гомозиготных генотипа ( AA и BB ) и один гетерозиготный генотип ( AB ). Если мы выберем 10 особей из популяции и будем наблюдать частоты генотипов

  1. freq ( AA ) = 6
  2. freq ( AB ) = 3
  3. freq ( BB ) = 1

то есть наблюдаемые копии A аллелей и по B аллель, из 20 полных копий хромосом. Частота р от А аллеля р = 15/20 = 0,75, а частота д из B аллеля д = 5/20 = 0,25.

Динамика [ править ]

Популяционная генетика описывает генетический состав популяции, включая частоты аллелей, и то, как частоты аллелей, как ожидается, будут меняться с течением времени. Закон Харди-Вайнберга описывает ожидаемые равновесные частоты генотипов в диплоидной популяции после случайного спаривания. Само по себе случайное спаривание не изменяет частоты аллелей, и равновесие Харди-Вайнберга предполагает бесконечный размер популяции и избирательно нейтральный локус. [1]

В естественных популяциях естественный отбор ( механизм адаптации ), поток генов и мутации вместе изменяют частоты аллелей от поколения к поколению. Генетический дрейф вызывает изменения частоты аллелей от случайной выборки из-за дисперсии числа потомков в конечном размере популяции, при этом небольшие популяции испытывают большие колебания частоты от поколения к поколению, чем большие популяции. Существует также теория, согласно которой существует второй механизм адаптации - конструирование ниши [3]. Согласно расширенному эволюционному синтезу, адаптация происходит за счет естественного отбора, индукции окружающей среды, негенетического наследования, обучения и культурной передачи.[4] Аллель в определенном локусе может также оказывать некоторый эффект приспособленности для человека, несущего этот аллель, на который действует естественный отбор. Полезные аллели имеют тенденцию к увеличению частоты, в то время как вредоносные аллели имеют тенденцию к снижению. Даже когда аллель избирательно нейтрален, отбор, действующий на близлежащие гены, также может изменить частоту его аллеля из-за автостопа или фонового отбора .

В то время как гетерозиготность в данном локусе уменьшается со временем по мере того, как аллели фиксируются или теряются в популяции, изменчивость в популяции сохраняется за счет новых мутаций и потока генов из-за миграции между популяциями. Подробнее см. Популяционная генетика .

См. Также [ править ]

  • База данных частоты аллелей
  • Частотный спектр аллелей
  • Полиморфизм единичного нуклеотида

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Гиллеспи, Джон Х. (2004). Популяционная генетика: краткое руководство (2-е изд.). Балтимор, Мэриленд: Издательство Университета Джона Хопкинса. ISBN 978-0801880087.
  2. ^ «Население и эволюционная генетика» . ndsu.edu .
  3. ^ Скотт-Филлипс, TC; Лаланд, КН; Шукер, DM; Дикинс, TE; Запад, SA (2014). "Перспектива строительства ниши: критическая оценка" . Эволюция . 68 (5): 1231–1243. DOI : 10.1111 / evo.12332 . PMC 4261998 . PMID 24325256 .  
  4. ^ Лаланд, кн; Uller, T .; Фельдман, МВт; Стерельный, К .; Мюллер, Великобритания; Moczek, A .; Яблонька, Э .; Одлинг-Сми, Дж. (Август 2015 г.). «Расширенный эволюционный синтез: его структура, предположения и прогнозы» . Proc Biol Sci . 282 (1813): 20151019. DOI : 10.1098 / rspb.2015.1019 . PMC 4632619 . PMID 26246559 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • База данных АЛЬФРЕД
  • EHSTRAFD.org - База данных частот аллелей STR человека Земли
  • VWA 17 Частота аллелей в человеческой популяции (плакат)
  • Частоты аллелей в мировых популяциях

Cheung, KH; Осье М.В.; Кидд-младший; Пакстис А.Дж.; Miller PL; Кидд К.К. (2000). «ALFRED: база данных частот аллелей для различных популяций и полиморфизмов ДНК» . Исследования нуклеиновых кислот . 28 (1): 361–3. DOI : 10.1093 / NAR / 28.1.361 . PMC  102486 . PMID  10592274 .

Миддлтон, Д; Menchaca L; Rood H; Комеровский Р (2002). «Новая база данных частот аллелей: www.allelefrequencies.net». Тканевые антигены . 61 (5): 403–7. DOI : 10.1034 / j.1399-0039.2003.00062.x . PMID  12753660 .