فراوانی آلل و فراوانی ژنوتیپ

فراوانی آلل، نسبت یک آلل خاص در میان تمام آلل‌های یک جایگاه ژنی در یک جمعیت است و فراوانی ژنوتیپ، نسبت افرادی است که ترکیب خاصی از آلل‌ها را حمل می‌کنند. این دو کمیت با هم، معیارهای توصیفی اساسی ترکیب ژنتیکی یک جمعیت و متغیرهایی هستند که هر نیروی تکاملی بر آن‌ها تأثیر می‌گذارد.

Definition

فراوانی آلل، نسبت نسبی یک آلل معین در میان تمام نسخه‌های موجود در یک جایگاه ژنی در یک جمعیت است؛ فراوانی ژنوتیپ، نسبت افراد در جمعیت است که ژنوتیپ مشخصی را در آن جایگاه ژنی حمل می‌کنند.

Scope

این مدخل، دو معیار فراوانی را تعریف می‌کند، نحوه شمارش هر یک را از داده‌های ژنوتیپ نشان می‌دهد و رابطه بین آن‌ها را در جفت‌گیری تصادفی توضیح می‌دهد. همچنین به نحوه سازماندهی داده‌های فراوانی آلل در پایگاه‌های داده مرجع جمعیتی اشاره می‌کند. این یک موضوع مفهومی و روش‌شناختی است، نه راهنمای بالینی.

Core questions

• چگونه فراوانی‌های آلل از شمارش ژنوتیپ‌های مشاهده شده شمارش می‌شوند؟
• چگونه فراوانی‌های آلل و ژنوتیپ در جفت‌گیری تصادفی به هم مرتبط هستند؟
• پایگاه‌های داده مرجع جمعیتی چگونه فراوانی‌های آلل را گزارش می‌کنند و چرا بین جمعیت‌ها متفاوت هستند؟

Key concepts

• فراوانی آلل
• فراوانی ژنوتیپ
• شمارش آلل از ژنوتیپ‌ها
• فراوانی آلل اقلیت
• پلی‌مورفیسم در مقابل واریانت نادر
• فراوانی‌های مرجع خاص جمعیت

Mechanisms

فراوانی‌های آلل با شمارش نسخه‌های آلل در تمام افراد نمونه‌برداری شده و تقسیم بر تعداد کل نسخه‌ها به دست می‌آیند؛ برای یک جایگاه دوآللی، مجموع فراوانی‌های دو آلل برابر با یک است. فراوانی‌های ژنوتیپ، نسبت هر ژنوتیپ در میان افراد هستند. در جفت‌گیری تصادفی، این دو مجموعه عدد توسط رابطه هاردی-واینبرگ به هم مرتبط می‌شوند، به طوری که فراوانی‌های ژنوتیپ را می‌توان از فراوانی‌های آلل پیش‌بینی کرد و فراوانی‌های آلل یک نمونه را می‌توان از شمارش ژنوتیپ‌های آن بازیابی کرد. نیروهای تکاملی ترکیب یک جمعیت را دقیقاً با تغییر این فراوانی‌ها تغییر می‌دهند.

Clinical relevance

فراوانی‌های آلل جمعیتی برای تفسیر واریانت‌های ژنتیکی بسیار مهم هستند: واریانتی که در یک جمعیت مرجع همسان رایج است، معمولاً کمتر احتمال دارد که علت یک بیماری نادر باشد، و تخمین‌های فراوانی ناقلین مستقیماً از فراوانی‌های آلل به دست می‌آیند. این معیارها نحوه طبقه‌بندی و ارزیابی شواهد تغییرات را توصیف می‌کنند؛ آن‌ها به خودی خود مبنایی برای تشخیص یا درمان فردی نیستند.

Epidemiology

فراوانی‌های آلل در میان جمعیت‌های انسانی در نتیجه تاریخچه جمعیتی آن‌ها متفاوت است، بنابراین کاتالوگ‌های بزرگی مانند پروژه 1000 ژنوم، فراوانی‌ها را بر اساس جمعیت طبقه‌بندی می‌کنند تا از تفسیر واریانت‌ها بر اساس جمعیت پشتیبانی کنند.

Evidence & guidelines

منابع مرجع جمعیتی مانند پروژه 1000 ژنوم، داده‌های فراوانی آلل را در بسیاری از جمعیت‌ها ارائه می‌دهند که به طور گسترده‌ای به عنوان مبنایی برای ارزیابی نادر بودن واریانت‌های ژنتیکی استفاده می‌شوند.

History

شمارش آلل‌ها و ژنوتیپ‌ها زمانی معنادار شد که وراثت مندلی در اوایل قرن بیستم در قالب اصطلاحات جمعیتی مطرح شد. اصل هاردی-واینبرگ به وضوح نشان داد که چگونه فراوانی‌های ژنوتیپ با فراوانی‌های آلل مرتبط هستند، و توسعه بعدی نشانگرهای مولکولی و در نهایت، کنسرسیوم‌های بزرگ توالی‌یابی، تخمین فراوانی آلل را به یک اندازه‌گیری روتین و در مقیاس جمعیتی تبدیل کرد.

Key figures

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

Seminal works

• hardy-1908
• 1000genomes-2015

Frequently asked questions

تفاوت بین فراوانی آلل و فراوانی ژنوتیپ چیست؟

فراوانی آلل، نسخه‌های یک آلل را نسبت به تمام آلل‌های یک جایگاه ژنی شمارش می‌کند، در حالی که فراوانی ژنوتیپ، افراد حامل یک ترکیب آللی خاص را شمارش می‌کند. در جفت‌گیری تصادفی، این دو توسط رابطه هاردی-واینبرگ به هم مرتبط هستند.

چرا فراوانی‌های آلل بین جمعیت‌ها متفاوت است؟

زیرا جمعیت‌ها تاریخچه‌های جمعیتی متفاوتی دارند — اثرات بنیان‌گذار، تنگناهای جمعیتی، رانش ژنتیکی، مهاجرت و انتخاب محلی — که شکل‌دهنده رایج یا نادر شدن آلل‌ها هستند، به همین دلیل پایگاه‌های داده مرجع، فراوانی‌ها را به طور جداگانه بر اساس جمعیت گزارش می‌کنند.