हार्डी-वीनबर्ग संतुलन

हार्डी-वीनबर्ग सिद्धांत कहता है कि एक आदर्श जनसंख्या में युग्मविकल्पी (allele) आवृत्तियाँ एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी तक स्थिर रहती हैं और जीनोटाइप (genotype) आवृत्तियों की सटीक भविष्यवाणी करती हैं, जिससे जनसंख्या आनुवंशिकी को वह आधार मिलता है जिसके विरुद्ध परिवर्तन का पता लगाया जाता है।

Definition

हार्डी-वीनबर्ग संतुलन वह स्थिति है जिसमें एक जनसंख्या में युग्मविकल्पी आवृत्तियाँ स्थिर रहती हैं और दो-युग्मविकल्पी स्थान (two-allele locus) के लिए जीनोटाइप आवृत्तियाँ p वर्ग, दो pq, और q वर्ग के बराबर होती हैं, बशर्ते जनसंख्या की आदर्श धारणाएँ मान्य हों।

Scope

यह विषय यादृच्छिक संभोग (random mating) के तहत युग्मविकल्पी आवृत्तियों से जीनोटाइप आवृत्तियों की व्युत्पत्ति, मॉडल की पाँच धारणाएँ (कोई चयन, उत्परिवर्तन, या प्रवासन नहीं, अनंत जनसंख्या आकार, और यादृच्छिक संभोग), संतुलन का एक शून्य परिकल्पना (null hypothesis) के रूप में उपयोग, और इससे विचलन के अर्थ को शामिल करता है। यह स्थिर संदर्भ मॉडल स्थापित करता है; वे बल जो जनसंख्या को संतुलन से दूर ले जाते हैं, आसन्न विषय में वर्णित हैं।

Core questions

• यादृच्छिक संभोग के तहत युग्मविकल्पी आवृत्तियों से जीनोटाइप आवृत्तियों की भविष्यवाणी कैसे की जाती है?
• हार्डी-वीनबर्ग संतुलन पर बने रहने के लिए जनसंख्या के लिए कौन सी पाँच धारणाएँ मान्य होनी चाहिए?
• विकासवादी परिवर्तन का पता लगाने के लिए संतुलन का उपयोग शून्य मॉडल के रूप में कैसे किया जाता है?
• अपेक्षित अनुपातों से सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण विचलन क्या इंगित करता है?

Key concepts

• युग्मविकल्पी और जीनोटाइप आवृत्तियाँ
• p वर्ग, 2pq, q वर्ग वितरण
• यादृच्छिक संभोग और मॉडल की धारणाएँ
• शून्य परिकल्पना के रूप में संतुलन
• विचलन के कारण और व्याख्या

Mechanisms

जब संभोग यादृच्छिक होता है और परेशान करने वाले बल अनुपस्थित होते हैं, तो युग्मविकल्पी जीनोटाइप में इस तरह से संयोजित होते हैं जैसे कि वे जीन पूल से स्वतंत्र रूप से निकाले गए हों, इसलिए यादृच्छिक संभोग की एक ही पीढ़ी द्विपद जीनोटाइप अनुपात को बहाल करती है और वे उसके बाद अपरिवर्तित रहते हैं।

Clinical relevance

यह सिद्धांत आनुवंशिकीविदों को रोग प्रसार से अप्रभावी विकारों के लिए वाहक आवृत्तियों का अनुमान लगाने देता है, संघ अध्ययनों में जीनोटाइपिंग त्रुटियों को चिह्नित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले अपेक्षित जीनोटाइप वितरण प्रदान करता है, और जनसंख्या में चयन या अंतःप्रजनन (inbreeding) का पता लगाने के लिए एक ढाँचा प्रदान करता है।

History

यह सिद्धांत 1908 में गणितज्ञ जी. एच. हार्डी और चिकित्सक विल्हेम वेनबर्ग द्वारा स्वतंत्र रूप से व्युत्पन्न किया गया था, जिसने इस प्रारंभिक आपत्ति को हल किया कि प्रभावी युग्मविकल्पी अनिवार्य रूप से फैलने चाहिए, और यह अगले दशकों में विकसित जनसंख्या आनुवंशिकी का आधारभूत शून्य मॉडल बन गया।

Key figures

• G. H. Hardy
• Wilhelm Weinberg

Seminal works

• hardy1908

Frequently asked questions

हार्डी-वीनबर्ग संतुलन क्यों उपयोगी है यदि वास्तविक जनसंख्याएँ कभी इसकी धारणाओं को पूरा नहीं करती हैं?

यह एक शून्य मॉडल के रूप में कार्य करता है: देखे गए जीनोटाइप आवृत्तियों की तुलना उन अनुपातों से करके जिनकी यह भविष्यवाणी करता है, आनुवंशिकीविद् उन बलों का पता लगा सकते हैं और उन्हें माप सकते हैं, जैसे कि चयन या गैर-यादृच्छिक संभोग, जिन्हें मॉडल अनुपस्थित मानता है।

रोग आवृत्ति से वाहक आवृत्ति का अनुमान कैसे लगाया जा सकता है?

एक अप्रभावी विकार के लिए रोग आवृत्ति q वर्ग के बराबर होती है, इसलिए अप्रभावी युग्मविकल्पी आवृत्ति q इसका वर्गमूल है, और वाहक आवृत्ति लगभग दो गुना p गुना q है, ये सभी सीधे संतुलन अनुपातों से व्युत्पन्न होते हैं।