توازن هاردي-واينبرغ
ينص مبدأ هاردي-واينبرغ على أنه في التجمعات السكانية المثالية، تظل ترددات الأليلات ثابتة من جيل إلى جيل وتتنبأ بترددات الأنماط الجينية بدقة، مما يوفر لعلم وراثة التجمعات أساسًا يُكتشف التغير على ضوئه.
Definition
توازن هاردي-واينبرغ هو الحالة التي تظل فيها ترددات الأليلات في تجمع سكاني ثابتة، وتساوي ترددات الأنماط الجينية لموقع ذي أليلين p تربيع، واثنين pq، و q تربيع، شريطة أن تنطبق الافتراضات المثالية للتجمع السكاني.
Scope
يغطي هذا الموضوع اشتقاق ترددات الأنماط الجينية من ترددات الأليلات في ظل التزاوج العشوائي، والافتراضات الخمسة للنموذج (لا يوجد انتخاب، أو طفرة، أو هجرة، وحجم تجمع سكاني لا نهائي، وتزاوج عشوائي)، واستخدام التوازن كفرضية عدمية، ومعنى الانحرافات عنه. إنه يؤسس للنموذج المرجعي الثابت؛ وتُعالج القوى التي تدفع التجمعات السكانية بعيدًا عن التوازن في الموضوع المجاور.
Core questions
- كيف تُتنبأ ترددات الأنماط الجينية من ترددات الأليلات في ظل التزاوج العشوائي؟
- ما هي الافتراضات الخمسة التي يجب أن تتحقق لكي يبقى التجمع السكاني في توازن هاردي-واينبرغ؟
- كيف يُستخدم التوازن كنموذج صفري للكشف عن التغير التطوري؟
- ماذا يشير الانحراف ذو الدلالة الإحصائية عن النسب المتوقعة؟
Key concepts
- ترددات الأليلات والأنماط الجينية
- توزيع p تربيع، 2pq، q تربيع
- التزاوج العشوائي وافتراضات النموذج
- التوازن كفرضية عدمية
- أسباب الانحرافات وتفسيرها
Mechanisms
عندما يكون التزاوج عشوائيًا وتغيب القوى المزعجة، تتحد الأليلات في أنماط جينية كما لو أنها سُحبت بشكل مستقل من المخزون الجيني، لذا فإن جيلًا واحدًا من التزاوج العشوائي يعيد نسب الأنماط الجينية ذات الحدين وتستمر دون تغيير بعد ذلك.
Clinical relevance
يتيح هذا المبدأ لعلماء الوراثة تقدير ترددات حاملي الأمراض الوراثية المتنحية من انتشار المرض، ويوفر التوزيع المتوقع للأنماط الجينية المستخدم للكشف عن أخطاء تحديد الأنماط الجينية في دراسات الارتباط، ويؤطر الكشف عن الانتخاب أو زواج الأقارب في التجمعات السكانية.
History
اشتق المبدأ بشكل مستقل في عام 1908 من قبل عالم الرياضيات جي. إتش. هاردي والطبيب فيلهلم واينبرغ، مما حل اعتراضًا مبكرًا بأن الأليلات السائدة يجب أن تنتشر حتمًا، وأصبح حجر الزاوية للنموذج الصفري في علم وراثة التجمعات الذي بُني في العقود التالية.
Key figures
- G. H. Hardy
- Wilhelm Weinberg
Related topics
Seminal works
- hardy1908
Frequently asked questions
- لماذا يعتبر توازن هاردي-واينبرغ مفيدًا إذا كانت التجمعات السكانية الحقيقية لا تفي بافتراضاته أبدًا؟
- إنه بمثابة نموذج صفري: من خلال مقارنة ترددات الأنماط الجينية المرصودة بالنسب التي يتنبأ بها، يمكن لعلماء الوراثة الكشف عن القوى نفسها التي يفترض النموذج غيابها، مثل الانتخاب أو التزاوج غير العشوائي، وقياسها.
- كيف يمكن تقدير تردد حامل المرض من تردد المرض؟
- بالنسبة لاضطراب متنحٍ، يساوي تردد المرض q تربيع، لذا فإن تردد الأليل المتنحي q هو جذره التربيعي، ويبلغ تردد حامل المرض تقريبًا ضعف p مضروبًا في q، وكل ذلك مشتق مباشرة من نسب التوازن.