Alleelifrekvenssi ja genotyyppifrekvenssi

Alleelifrekvenssi on tietyn alleelin osuus kaikista populaation lokuksen alleeleista, ja genotyyppifrekvenssi on tietyn alleelikombinaation kantavien yksilöiden osuus. Yhdessä nämä kaksi suuretta ovat populaation geneettisen koostumuksen perustavat kuvaavat mitat ja muuttujat, joihin jokainen evoluutiota ohjaava voima vaikuttaa.

Definition

Alleelifrekvenssi on tietyn alleelin suhteellinen osuus kaikkien populaatiossa olevien kopioiden joukossa lokuksessa; genotyyppifrekvenssi on niiden yksilöiden osuus populaatiossa, joilla on kyseinen genotyyppi kyseisessä lokuksessa.

Scope

Merkintä määrittelee kaksi frekvenssimittaa, näyttää miten kumpikin lasketaan genotyyppidata-aineistosta ja selittää niiden välisen suhteen satunnaisen parittumisen olosuhteissa. Lisäksi se mainitsee, miten alleelifrekvenssidata on järjestetty väestöviiterekantereihin. Kyseessä on käsitteellinen ja metodologinen aihe, ei kliininen ohje.

Core questions

• Miten alleelifrekvenssit lasketaan havaittujen genotyyppiylaskennoista?
• Miten alleeli- ja genotyypifrekvenssit liittyvät toisiinsa satunnaisen parittumisen olosuhteissa?
• Miten väestöviitetietokajat raportoivat alleelifrekvenssit, ja miksi ne eroavat populaatioiden välillä?

Key concepts

• Alleelifrekvenssi
• Genotyyppifrekvenssi
• Alleelien laskeminen genotyypeistä
• Vähemmistöalleelifrekvenssi
• Polymorfismi vs. harvinainen variantti
• Populaatiokohtaiset viitefrekvensit

Mechanisms

Alleelifrekvenssit saadaan laskemalla alleelien kopiot kaikista näytteenotettuihin yksilöistä ja jakamalla kopioiden kokonaismäärällä; bialleelisessa lokuksessa kaksi alleelifrekvenssiä summautuvat yhdeksi. Genotyypifrekvenssit ovat kunkin genotyypin osuudet yksilöistä. Satunnaisen parittumisen alaisuudessa nämä kaksi suurejoukko kytkeytyvät yhteen Hardy-Weinberg-suhteen kautta, joten genotyypifrekvenssit voidaan ennustaa alleelifrekvenssistä, ja näytteen alleelifrekvenssit voidaan palauttaa genotyyppiylaskennoista. Evoluutiota ohjaavat voimat muuttavat populaation koostumusta juuri muuttamalla näitä frekvenssejä.

Clinical relevance

Populaation alleelifrekvenssit ovat keskeisiä geneettisten varianttien tulkinnassa: variantti, joka on yleinen vastineväestön viitepopulaatiossa, on yleisesti ottaen epätodennäköisemmin harvinaisen sairauden syy, ja kantajafrekvenssiarviot johdetaan suoraan alleelifrekvensseistä. Nämä mitat kuvaavat, miten variaatiota luetteloidaan ja punnitaan todistusaineistona; ne eivät itsessään ole perusta yksilölliselle diagnoosille tai hoidolle.

Epidemiology

Alleelifrekvenssit vaihtelevat ihmispopulaatioiden välillä niiden demografisten historioiden seurauksena, joten laajat luettelot, kuten 1000 Genomes Project, raportoivat frekvenssit populaatioittain eriteltynä populaatiosovitetun varianttiarvioinnin tueksi.

Evidence & guidelines

Populaatioviiteresurssit, kuten 1000 Genomes Project, tarjoavat monipopulaatioisia alleelifrekvenssidata, joita käytetään laajalti vertailutasona geneettisten varianttien harvinaisuuden arvioimisessa.

History

Alleelien ja genotyyppien laskeminen tuli merkitykselliseksi sitten, kun Mendelin perinnöllisyysoppi muotoiltiin populaationäkökulmasta 1900-luvun alussa. Hardy-Weinberg-periaate teki eksplisiittiseksi, miten genotyypifrekvenssit liittyvät alleelifrekvensseihin, ja molekyylimerkkiaineiden sekä lopulta suurten sekvensointikonsortioiden myöhempi kehittyminen muutti alleelifreksenssin arvioimisen rutiinin omaiseksi, väestötason mittaukseksi.

Key figures

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

Seminal works

• hardy-1908
• 1000genomes-2015

Frequently asked questions

Mikä ero on alleelifrekvenssin ja genotyyppifreksenssin välillä?

Alleelifrekvenssi laskee alleelin kopiot suhteessa kaikkiin lokuksen alleeleihin, kun taas genotyyppifrekvenssi laskee tietyn alleelikombinaation kantavat yksilöt. Satunnaisen parittumisen olosuhteissa nämä kaksi ovat kytkeytyneet Hardy-Weinberg-suhteen kautta.

Miksi alleelifrekvenssit eroavat populaatioiden välillä?

Koska populaatioilla on erilaiset demografiset historiat — perustajailmiöt, pullonkaulaefektit, ajautuminen, siirtolaisuus ja paikallinen valinta — jotka muovaa, mitkä alleelit ovat tulleet yleisiksi tai harvinaisiksi, minkä vuoksi viitetietokannat raportoivat frekvenssit erikseen populaatioittain.