هاردي-واينبرغ وترددات الأليلات
ينص مبدأ هاردي-واينبرغ على أنه، في غياب القوى التطورية، تظل ترددات الأليلات والأنماط الجينية ثابتة عبر الأجيال، مما يوفر لوراثة المجموعات السكانية نموذجها الصفري الأساسي.
Definition
يتنبأ مبدأ هاردي-واينبرغ بأنه في مجموعة سكانية كبيرة تتزاوج عشوائيًا ولا يوجد فيها انتقاء أو طفرة أو هجرة أو انجراف، تظل ترددات الأليلات ثابتة وتتبع ترددات الأنماط الجينية التوسع p تربيع، 2pq، و q تربيع لأليلين. تشير الانحرافات عن هذه التوقعات إلى أن قوة تطورية واحدة أو أكثر تعمل.
Scope
يغطي هذا الموضوع توازن هاردي-واينبرغ وافتراضاته، والعلاقة بين ترددات الأليلات والأنماط الجينية، واستخدام نسب التوازن المتوقعة للكشف عن التزاوج غير العشوائي والانتقاء، ومعادلات التكرار التي تتبع تغير تردد الأليل تحت كل قوة تطورية.
Core questions
- ما هي الافتراضات التي يجب أن تتحقق لكي تكون المجموعة السكانية في حالة توازن هاردي-واينبرغ؟
- كيف يتم التنبؤ بترددات الأنماط الجينية من ترددات الأليلات عند التوازن؟
- ماذا تكشف الانحرافات عن نسب هاردي-واينبرغ عن المجموعة السكانية؟
- كيف تصف معادلات التكرار تغير تردد الأليل تحت الانتقاء، والانجراف، والطفرة، والهجرة؟
Key theories
- توازن هاردي-واينبرغ
- بدون قوى مخلة، لا يغير التكاثر الجنسي وحده ترددات الأليلات، وتصل ترددات الأنماط الجينية إلى نسب توازن يمكن التنبؤ بها في جيل واحد من التزاوج العشوائي.
Mechanisms
تحت التزاوج العشوائي، تتساوى ترددات الأمشاج مع ترددات الأليلات، وبالتالي يتم الحصول على ترددات الأنماط الجينية عن طريق توسيع ذي الحدين لترددات الأليلات، وتصل إلى التوازن في جيل واحد لموضع جسمي. يضطرب التوازن بأي قوة تطورية: يغير الانتقاء ترددات الأليلات وفقًا لاختلافات اللياقة، ويُدخل الانجراف تغييرًا عشوائيًا يتناسب مع حجم السكان الفعال، وتضيف الطفرة والهجرة أليلات جديدة، ويغير التزاوج غير العشوائي نسب الأنماط الجينية دون تغيير ترددات الأليلات بالضرورة. توفر مقارنة ترددات الأنماط الجينية المرصودة بالمتوقعة اختبارًا لهذه الانحرافات.
Clinical relevance
تُستخدم توقعات هاردي-واينبرغ في الوراثة الطبية والشرعية لتقدير ترددات حاملي الاضطرابات المتنحية، وللتحقق من جودة بيانات تحديد الأنماط الجينية في دراسات الارتباط، ولحساب ندرة ملفات الحمض النووي (DNA).
History
اشتق المبدأ بشكل مستقل من قبل عالم الرياضيات جي. إتش. هاردي والطبيب فيلهلم واينبرغ في عام 1908، مما حل اعتراضًا مبكرًا بأن الأليلات السائدة ستنتشر حتمًا. أصبح حجر الزاوية للنموذج الصفري لوراثة المجموعات السكانية في التوليف الحديث.
Key figures
- G. H. Hardy
- Wilhelm Weinberg
Related topics
Seminal works
- hartlClark2007
- saetreRavinet2019
- futuyma2017
Frequently asked questions
- هل يعني توازن هاردي-واينبرغ أن المجموعة السكانية لا تتطور؟
- يعني ذلك أنه، في الموضع الجيني الذي تم فحصه، لا توجد قوة تطورية تغير ترددات الأليلات بشكل ملحوظ؛ يمكن أن تكون المجموعة السكانية في حالة توازن لبعض المواقع الجينية بينما تتطور في مواقع أخرى.
- ما مدى سرعة الوصول إلى توازن هاردي-واينبرغ؟
- بالنسبة لموضع جسمي واحد تحت التزاوج العشوائي، تصل ترددات الأنماط الجينية إلى نسب التوازن في جيل واحد.