Allelfrekvens og genotypefrekvens

Allelfrekvens er andelen av et bestemt allel blant alle alleler ved et locus i en populasjon, og genotypefrekvens er andelen individer som bærer en bestemt kombinasjon av alleler. Disse to størrelsene er til sammen de grunnleggende deskriptive målene for en populasjons genetiske sammensetning og de variablene som enhver evolusjonskraft virker på.

Definition

Allelfrekvens er den relative andelen av et gitt allel blant alle kopier ved et locus i en populasjon; genotypefrekvens er andelen individer i populasjonen som bærer en spesifisert genotype ved det aktuelle locus.

Scope

Artikkelen definerer de to frekvensmålene, viser hvordan hvert enkelt telles fra genotypedata, og forklarer forholdet mellom dem ved tilfeldig parring. Den bemerker også hvordan allelfrekvensdata er organisert i referansedatabaser for populasjoner. Det er et konseptuelt og metodisk emne, ikke klinisk veiledning.

Core questions

• Hvordan telles allelfrekvenser fra observerte genotypeantall?
• Hvordan er allel- og genotypefrekvenser relatert under tilfeldig parring?
• Hvordan rapporterer populasjonsreferansedatabaser allelfrekvenser, og hvorfor er de forskjellige mellom populasjoner?

Key concepts

• Allelfrekvens
• Genotypefrekvens
• Allelelling fra genotyper
• Minoritetsallelfrekvens
• Polymorfisme versus sjelden variant
• Populasjonsspesifikke referansefrekvenser

Mechanisms

Allelfrekvenser beregnes ved å telle allelkopier på tvers av alle prøvetatte individer og dividere med det totale antallet kopier; for et biallelisk locus summeres de to allelfrekvensene til én. Genotypefrekvenser er andelene av hver genotype blant individene. Under tilfeldig parring er disse to sett av tall knyttet til hverandre ved Hardy-Weinberg-forholdet, slik at genotypefrekvenser kan forutsies fra allelfrekvenser, og et utvalgs allelfrekvenser kan gjenopprettes fra genotypetellingene. Evolusjonskrefter endrer en populasjons sammensetning nettopp ved å forandre disse frekvensene.

Clinical relevance

Populasjonsallelfrekvenser er sentrale for tolkning av genetiske varianter: en variant som er vanlig i en matchet referansepopulasjon er generelt mindre sannsynlig å være årsak til en sjelden sykdom, og estimater for bærerhyppighet er direkte avledet av allelfrekvenser. Disse målene beskriver hvordan variasjon katalogiseres og veies som bevis; de er ikke i seg selv et grunnlag for individuell diagnostikk eller behandling.

Epidemiology

Allelfrekvenser varierer mellom menneskelige populasjoner som følge av deres demografiske historier, slik at store kataloger som 1000 Genomes Project rapporterer frekvenser stratifisert etter populasjon for å støtte populasjonsmatchet tolkning av variasjon.

Evidence & guidelines

Populasjonsreferanseressurser som 1000 Genomes Project gir allelfrekvensdata på tvers av mange populasjoner som er mye brukt som baseline for å vurdere sjeldenheten av genetiske varianter.

History

Telling av alleler og genotyper ble meningsfull da mendelsk arv ble formulert i populasjonsmessige termer tidlig i det tjuende århundre. Hardy-Weinberg-prinsippet tydeliggjorde forholdet mellom genotypefrekvenser og allelfrekvenser, og den senere utviklingen av molekylære markører og til slutt store sekvenseringskonsortier gjorde allelfrekvensestimering til en rutinepopulasjonsbasert målemetode.

Key figures

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

Seminal works

• hardy-1908
• 1000genomes-2015

Frequently asked questions

Hva er forskjellen mellom allelfrekvens og genotypefrekvens?

Allelfrekvens teller kopier av et allel i forhold til alle alleler ved et locus, mens genotypefrekvens teller individer som bærer en bestemt allelkombinasjon. Under tilfeldig parring er de to knyttet sammen ved Hardy-Weinberg-forholdet.

Hvorfor er allelfrekvenser forskjellige mellom populasjoner?

Fordi populasjoner har ulike demografiske historier — grunnleggereffekter, flaskehalser, genetisk drift, migrasjon og lokal seleksjon — som former hvilke alleler som ble vanlige eller sjeldne, noe som er grunnen til at referansedatabaser rapporterer frekvenser separat etter populasjon.