Allelfrekvens og genotypefrekvens

Allelfrekvens er proportionen af et bestemt allel blandt alle alleler på et locus i en population, og genotypefrekvens er proportionen af individer, der bærer en bestemt kombination af alleler. Tilsammen er disse to størrelser de grundlæggende deskriptive mål for en populations genetiske sammensætning og de variable, som enhver evolutionær kraft virker på.

Definition

Allelfrekvens er den relative proportion af et givet allel blandt alle kopier på et locus i en population; genotypefrekvens er proportionen af individer i populationen, der bærer en specificeret genotype på det pågældende locus.

Scope

Opslaget definerer de to frekvensmål, viser, hvordan hvert måles fra genotypedata, og forklarer forholdet mellem dem under tilfældig parring. Det bemærker desuden, hvordan allelfrekvensdata er organiseret i populationsreferencedatabaser. Det er et konceptuelt og metodologisk emne, ikke klinisk vejledning.

Core questions

• Hvordan tælles allelfrekvenser fra observerede genotypetællinger?
• Hvordan er allel- og genotypefrekvenser relateret under tilfældig parring?
• Hvordan rapporterer populationsreferencedatabaser allelfrekvenser, og hvorfor adskiller de sig mellem populationer?

Key concepts

• Allelfrekvens
• Genotypefrekvens
• Alleltælling fra genotyper
• Minoritetsallelfrekvens
• Polymorfisme versus sjælden variant
• Populationsspecifikke referencefrekvenser

Mechanisms

Allelfrekvenser bestemmes ved at tælle allelkopier på tværs af alle prøvede individer og dividere med det samlede antal kopier; for et biallellocus summerer de to allelfrekvenser til én. Genotypefrekvenser er proportionerne af hver genotype blandt individer. Under tilfældig parring er disse to sæt tal forbundet af Hardy-Weinberg-forholdet, så genotypefrekvenser kan forudsiges fra allelfrekvenser, og en prøves allelfrekvenser kan bestemmes fra dens genotypetællinger. Evolutionære kræfter ændrer en populations sammensætning præcist ved at ændre disse frekvenser.

Clinical relevance

Populationsallelfrekvenser er centrale for fortolkning af genetiske varianter: en variant, der er hyppig i en matchet referencepopulation, er generelt mindre tilbøjelig til at være årsag til en sjælden sygdom, og bærerfrekvensvurderinger stammer direkte fra allelfrekvenser. Disse mål beskriver, hvordan variation katalogiseres og vægtes som evidens; de udgør i sig selv ikke et grundlag for individuel diagnosticering eller behandling.

Epidemiology

Allelfrekvenser varierer mellem menneskelige populationer som følge af deres demografiske historier, så store kataloger som 1000 Genomes Project rapporterer frekvenser stratificeret efter population for at understøtte populationsmatchet fortolkning af variation.

Evidence & guidelines

Populationsreferencressourcer som 1000 Genomes Project leverer allelfrekvensdata på tværs af mange populationer, der bredt anvendes som et grundlag for vurdering af sjældenhed af genetiske varianter.

History

Optælling af alleler og genotyper blev meningsfuld, da Mendelsk arvelighed blev formuleret i populationstermer i det tidlige tyvende århundrede. Hardy-Weinberg-princippet gjorde eksplicit, hvordan genotypefrekvenser relaterer til allelfrekvenser, og den efterfølgende udvikling af molekylære markører og i sidste ende store sekvenseringskonsorier gjorde allelfrekvensestimering til en rutine- og populationsskala-måling.

Key figures

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

Seminal works

• hardy-1908
• 1000genomes-2015

Frequently asked questions

Hvad er forskellen mellem allelfrekvens og genotypefrekvens?

Allelfrekvens tæller kopier af et allel i forhold til alle alleler på et locus, mens genotypefrekvens tæller individer, der bærer en bestemt allelkombination. Under tilfældig parring er de to forbundet af Hardy-Weinberg-forholdet.

Hvorfor adskiller allelfrekvenser sig mellem populationer?

Fordi populationer har forskellige demografiske historier — grundlæggereffekter, flaskehalse, drift, migration og lokal selektion — der former, hvilke alleler er blevet hyppige eller sjældne, hvilket er grunden til, at referencedatabaser rapporterer frekvenser separat efter population.