Frekvence alel a frekvence genotypů

Frekvence alely je podíl konkrétní alely ze všech alel na daném lokusu v populaci a frekvence genotypu je podíl jedinců nesoucích konkrétní kombinaci alel. Tyto dvě veličiny jsou dohromady základními popisnými měřítky genetického složení populace a proměnnými, na které působí každá evoluční síla.

Definition

Frekvence alely je relativní podíl dané alely ze všech kopií na lokusu v populaci; frekvence genotypu je podíl jedinců v populaci nesoucích určitý genotyp na daném lokusu.

Scope

Heslo definuje obě frekvenční míry, ukazuje, jak se každá počítá z genotypových dat, a objasňuje vztah mezi nimi za podmínek náhodného párování. Poznamenává také, jak jsou data o frekvencích alel organizována v populačních referenčních databázích. Jde o konceptuální a metodologické téma, nikoli o klinické doporučení.

Core questions

• Jak se frekvence alel počítají z pozorovaných počtů genotypů?
• Jak jsou frekvence alel a genotypů provázány za podmínek náhodného párování?
• Jak populační referenční databáze uvádějí frekvence alel a proč se mezi populacemi liší?

Key concepts

• Frekvence alely
• Frekvence genotypu
• Počítání alel z genotypů
• Frekvence minoritní alely
• Polymorfismus versus vzácná varianta
• Populačně specifické referenční frekvence

Mechanisms

Frekvence alel se získávají spočítáním kopií alel u všech vzorkovaných jedinců a vydělením celkovým počtem kopií; pro bialeliální lokus se obě frekvence alel sčítají na jedničku. Frekvence genotypů jsou podíly každého genotypu u jedinců. Za podmínek náhodného párování jsou tyto dvě sady čísel propojeny Hardy-Weinbergovým vztahem, takže frekvence genotypů lze předpovědět z frekvencí alel a frekvence alel vzorku lze odvodit z počtů genotypů. Evoluční síly mění složení populace právě tím, že mění tyto frekvence.

Clinical relevance

Populační frekvence alel jsou klíčové pro interpretaci genetických variant: varianta, která je běžná v odpovídající referenční populaci, je obecně méně pravděpodobnou příčinou vzácného onemocnění a odhady frekvencí nosičů vycházejí přímo z frekvencí alel. Tato měřítka popisují, jak se variace katalogizují a hodnotí jako důkazy; sama o sobě nejsou základem pro individuální diagnózu ani léčbu.

Epidemiology

Frekvence alel se mezi lidskými populacemi liší v důsledku jejich demografické historie, a proto rozsáhlé katalogy jako projekt 1000 Genomes uvádějí frekvence stratifikované podle populace, aby podporovaly populačně srovnatelnou interpretaci variant.

Evidence & guidelines

Populační referenční zdroje jako projekt 1000 Genomes poskytují data o frekvencích alel v mnoha populacích, která jsou široce využívána jako výchozí hodnota pro posuzování vzácnosti genetických variant.

History

Počítání alel a genotypů se stalo smysluplným poté, co byla mendélovská dědičnost na počátku dvacátého století zasazena do populačního rámce. Hardy-Weinbergův princip explicitně vyjádřil vztah frekvencí genotypů k frekvencím alel a pozdější vývoj molekulárních markerů, a nakonec rozsáhlých sekvenačních konsorcií, proměnil odhad frekvencí alel v rutinní měření v populačním měřítku.

Key figures

• G. H. Hardy
• Wilhelm Weinberg
• Sewall Wright

Seminal works

• hardy-1908
• 1000genomes-2015

Frequently asked questions

Jaký je rozdíl mezi frekvencí alely a frekvencí genotypu?

Frekvence alely počítá kopie alely ve vztahu ke všem alelám na lokusu, zatímco frekvence genotypu počítá jedince nesoucí konkrétní kombinaci alel. Za podmínek náhodného párování jsou obě propojeny Hardy-Weinbergovým vztahem.

Proč se frekvence alel mezi populacemi liší?

Protože populace mají různou demografickou historii — efekty zakladatele, genetické hrdlo lahve, genetický drift, migraci a lokální selekci — které formovaly, které alely se staly běžnými nebo vzácnými; proto referenční databáze uvádějí frekvence odděleně pro jednotlivé populace.