Определение частоты аллелей
аллель частота – это число отдельных аллелей определенного типа, деленное на общее количество аллелей всех типов в Население, Проще говоря, частота аллелей описывает, насколько распространен аллель в популяции.
Обзор частоты Allele
Частота аллелей отличается от фенотипического соотношения тем, что она учитывает все аллели, даже если они являются рецессивными и «скрыты» в организмах-носителях. Фенотипическое соотношение описывает только фенотипы или фактические физические особенности, которые присутствуют в популяции. Чтобы найти частоту аллеля, ученые должны учитывать гетерозиготный лица, которые могут скрывать рецессивный аллель,
Частота аллелей чаще всего рассчитывается с использованием Уравнение Харди-Вайнберга, который описывает отношения между двумя аллелями в популяции. Когда присутствует более двух аллелей, ученые должны использовать более сложные методы для определения фактической частоты аллелей. Частота аллелей может изменяться со временем, поскольку эволюция воздействует на популяцию, и популяция адаптируется путем увеличения или уменьшения частоты определенных аллелей.
Вычисление частот аллелей – сложная тема, которая объединяет аспекты математики и генетика, В целом, все аллели в популяции составляют до 100%. Таким образом, мы можем использовать математические формулы для прогнозирования и определения частоты аллелей аллеля в популяции.
Как рассчитать частоту аллелей
Чтобы узнать количество аллелей в данной популяции, вы должны посмотреть на все имеющиеся фенотипы. Фенотипы, которые представляют аллель, часто маскируются доминантными и рецессивными аллелями, работающими совместно. Для анализа частоты аллелей в популяции ученые используют Уравнение Харди-Вайнберга (HW), Уравнение Харди-Вайнберга записывается следующим образом:
1 = p2 + 2pq + q2
P и q каждый представляет частоту аллелей различных аллелей. Термин p2 представляет частоту гомозиготной доминанты генотип, Другой термин, q2, представляет частоту гомозиготного рецессивного генотипа.
Хотя было бы невозможно сосчитать все скрытые аллели, легко подсчитать количество рецессивных фенотипов в популяции. Рецессивные фенотипы обусловлены двумя рецессивными аллелями. Следовательно, q2 можно легко наблюдать, поделив общее количество рецессивных фенотипов на общее количество особей. Давайте посмотрим на пример того, как мы можем использовать эту информацию для расчета частоты аллелей любого данного аллеля.
Пример частоты Allele
В упрощенном сценарии p и q являются единственными аллелями в популяции, и в популяции не развиваются мутации. Если это так, сумма частот аллелей p и q должна равняться 1, потому что только с двумя аллелями объединенная частота должна равняться 100%.
Нахождение д
В этом примере рассмотрим гипотетическую популяцию кроликов. Определенный рецессивный аллель внутри кроликов приводит к тому, что кролики становятся белыми, тогда как все остальные кролики являются черными. Только кролик с двумя рецессивными аллелями для конкретного ген будет белым. Когда мы наблюдаем за популяцией, мы обнаруживаем, что есть 16 белых кроликов и 84 черных кролика.
Поскольку мы уже знаем, что такое q2, просто наблюдая за населением, мы можем взять квадратный корень из q2, чтобы найти q. В этом случае белые кролики содержат два рецессивных аллеля. Белые кролики составляют 16 из 100 кроликов. В процентах это ровно 16%, или 0,16. Это число эквивалентно q2. Взяв квадратный корень, мы обнаружим, что частота аллеля q (белого) равна 0,4, или 40%.
Нахождение р
Как только мы знаем q, мы можем просто вычесть q из 1, чтобы найти частоту p. Это работает только в упрощенном сценарии, где p и q являются единственными аллелями и составляют 100% от общего числа аллелей. В этом случае p будет равно 60% аллелей или 0,6.
Распространенные ошибки, которых следует избегать
Пытаясь найти р сначала
Одна ошибка, которую обычно делают студенты, – это попытаться вычислить p, наблюдая за населением, а затем беря квадратный корень. Это не работает в типичном рецессивном доминантный аллель отношения, просто потому что доминантный аллель может скрывать рецессивный аллель. Например, если бы мы рассчитали квадратный корень из 0,84 (доля черных кроликов), мы получили бы почти 92%. Это переоценивает частоту р аллеля из-за того факта, что гетерозиготный фенотипы на самом деле скрывают рецессивный аллель и не должны учитываться в р.
Относительно частоты аллелей к фитнесу
Распространенным заблуждением относительно частоты аллелей является то, что она напрямую связана с эволюционной пригодностью конкретного аллеля. Тот факт, что аллель является частым или нечастым, не имеет отношения к пригодности этого аллеля. Например, многие рецессивные черты, которые вредно «прячутся» в популяции. Это может означать, что, хотя он существует на очень низких уровнях, на самом деле он просто прячется в гибридах населения.
В других случаях новый выгодный мутация будет иметь очень низкую частоту аллеля. Новый аллель должен утвердиться в популяции, превосходя другие аллели. Для этого необходимо постоянно тиражироваться на протяжении многих поколений. Таким образом, многие полезные аллели все еще сильно недопредставлены в популяции, потому что популяция не успела эволюционировать.