تردد الأليل

📅 آخر تحديث: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 11 صور
الموسوعة الحرة

تردد الأليل ، أو تردد الجين ، هو التردد النسبي لأليل ( متغير من الجين ) في موقع جيني محدد ضمن مجموعة سكانية ، ويُعبَّر عنه ككسر أو نسبة مئوية. [ 1 ] وبالتحديد، هو نسبة جميع الكروموسومات في المجموعة السكانية التي تحمل ذلك الأليل إلى إجمالي عدد السكان أو حجم العينة. والتطور هو التغير في ترددات الأليلات الذي يحدث بمرور الوقت داخل مجموعة سكانية.

بالنظر إلى ما يلي:

  1. موقع محدد على الكروموسوم وأليل معين في ذلك الموقع
  2. مجموعة من N فردًا مع عدد صبغي n ، أي أن الفرد يحمل n نسخة من كل كروموسوم في خلاياه الجسدية (على سبيل المثال، كروموسومان في خلايا الأنواع ثنائية الصيغة الصبغية ).
  3. يوجد الأليل في الكروموسومات i في المجتمع.

ثم يكون تردد الأليل هو نسبة جميع حالات حدوث ذلك الأليل i والعدد الإجمالي لنسخ الكروموسوم عبر السكان، i / ( nN ).

يختلف تردد الأليل عن تردد النمط الجيني ، على الرغم من ارتباطهما، ويمكن حساب ترددات الأليل من ترددات النمط الجيني. [ 1 ]

في علم الوراثة السكانية ، تُستخدم ترددات الأليلات لوصف مقدار التباين في موقع جيني معين أو عبر مواقع جينية متعددة. وعند النظر إلى مجموعة ترددات الأليلات للعديد من المواقع الجينية المتميزة، يُطلق على توزيعها اسم طيف ترددات الأليلات .

حساب ترددات الأليلات من ترددات النمط الجيني

تعتمد حسابات التردد الفعلية على عدد الكروموسومات في النوع بالنسبة للجينات الجسدية.

أحاديات الصيغة الصبغية

يُعرَّف تردد ( p ) الأليل A بأنه نسبة عدد نسخ ( i ) الأليل A إلى حجم العينة أو المجتمع ( N )، لذا

ص=أنا/شمال.{\displaystyle p=i/N.}

ثنائيات الصبغيات

لوو(أأ){\displaystyle f(\mathbf {AA} )}،و(أب){\displaystyle f(\mathbf {AB} )}، وو(بب){\displaystyle f(\mathbf {BB} )}إذا كانت ترددات الأنماط الجينية الثلاثة في موقع ذي أليلين، فإن تردد الأليل A ( p) وتردد الأليل B ( q) في المجتمع يتم الحصول عليهما عن طريق عد الأليلات. [ 2 ]

ص=و(أأ)+12و(أب)=تردد A{\displaystyle p=f(\mathbf {AA} )+{\frac {1}{2}}f(\mathbf {AB} )={\mbox{تردد A}}}
q=و(بب)+12و(أب)=تردد B{\displaystyle q=f(\mathbf {BB} )+{\frac {1}{2}}f(\mathbf {AB} )={\mbox{تردد B}}}

بما أن p و q هما ترددات الأليلين الوحيدين الموجودين في ذلك الموضع، فيجب أن يكون مجموعهما 1. للتحقق من ذلك:

ص+q=و(أأ)+و(بب)+و(أب)=1{\displaystyle p+q=f(\mathbf {AA} )+f(\mathbf {BB} )+f(\mathbf {AB} )=1}
q=1-ص{\displaystyle q=1-p}وص=1-q{\displaystyle p=1-q}

إذا كان هناك أكثر من شكلين أليليين مختلفين، فإن تردد كل أليل هو ببساطة تردد متماثل الزيجوت بالإضافة إلى نصف مجموع ترددات جميع متغايري الزيجوت الذين يظهر فيهم.

(للاطلاع على 3 أليلات، انظر قسم  ترددات الأنماط الجينية )

يمكن دائمًا حساب تردد الأليل من تردد النمط الجيني ، في حين أن العكس يتطلب تطبيق شروط هاردي-واينبرغ للتزاوج العشوائي.

مثال

لنفترض وجود موقع جيني يحمل أليلين، A و B. في مجتمع ثنائي الصيغة الصبغية، توجد ثلاثة أنماط جينية محتملة: نمطان متماثلان ( AA و BB )، ونمط واحد غير متماثل ( AB ). إذا أخذنا عينة من 10 أفراد من هذا المجتمع، ولاحظنا ترددات الأنماط الجينية...

  1. تردد ( AA ) = 6
  2. التردد ( AB ) = 3
  3. التردد ( BB ) = 1

ثم هناك6×2+3=15{\displaystyle 6\times 2+3=15}تم رصد نسخ من الأليل A و1×2+3=5{\displaystyle 1\times 2+3=5}من بين 20 نسخة كروموسومية، يوجد الأليل B. تردد الأليل A هو p = 15/20 = 0.75 ، وتردد الأليل B هو q = 5/20 = 0.25.

الديناميكيات

يصف علم الوراثة السكانية التركيب الجيني للسكان، بما في ذلك ترددات الأليلات، وكيف يُتوقع أن تتغير هذه الترددات بمرور الوقت. ويصف قانون هاردي-واينبرغ ترددات الأنماط الجينية المتوقعة في حالة التوازن في مجموعة سكانية ثنائية الصيغة الصبغية بعد التزاوج العشوائي. لا يُغير التزاوج العشوائي وحده ترددات الأليلات، ويفترض توازن هاردي-واينبرغ حجمًا لانهائيًا للسكان وموقعًا جينيًا محايدًا انتقائيًا. [ 1 ]

في التجمعات الطبيعية، تتضافر عوامل الانتقاء الطبيعي ( آلية التكيف )، وتدفق الجينات ، والطفرات لتغيير ترددات الأليلات عبر الأجيال. يُسبب الانحراف الوراثي تغيرات في تردد الأليلات نتيجةً لأخذ عينات عشوائية بسبب تباين عدد النسل في تجمع سكاني محدود الحجم، حيث تشهد التجمعات السكانية الصغيرة تقلبات أكبر في التردد لكل جيل مقارنةً بالتجمعات السكانية الكبيرة. وهناك نظرية أخرى تُشير إلى وجود آلية تكيف ثانية، وهي بناء البيئة [ 3 ]. ووفقًا للتركيب التطوري الموسع، يحدث التكيف نتيجةً للانتقاء الطبيعي، والتأثير البيئي، والوراثة غير الجينية، والتعلم، والانتقال الثقافي [ 4 ] . قد يُضفي أليلٌ في موقع جيني مُحدد تأثيرًا على لياقة الفرد الحامل لهذا الأليل، وهو ما يؤثر عليه الانتقاء الطبيعي. تميل الأليلات المفيدة إلى زيادة ترددها، بينما تميل الأليلات الضارة إلى انخفاض ترددها. حتى عندما يكون الأليل محايدًا انتقائيًا، فإن الانتقاء الذي يؤثر على الجينات المجاورة قد يُغير تردده أيضًا من خلال التطفل الجيني أو الانتقاء الخلفي .

بينما يتناقص التباين الوراثي في ​​موقع جيني معين بمرور الوقت مع تثبيت الأليلات أو فقدانها في الجماعة، يُحافظ على التنوع في الجماعة من خلال الطفرات الجديدة وتدفق الجينات الناتج عن الهجرة بين الجماعات. لمزيد من التفاصيل، انظر علم الوراثة السكانية .

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 جيليسبي، جون هـ. (2004). علم الوراثة السكانية: دليل موجز (  الطبعة الثانية). بالتيمور، ماريلاند: مطبعة جامعة جونز هوبكنز. ISBN 978-0-8018-8008-7.
  2. ↑ "علم الوراثة السكانية والتطورية" . ndsu.edu . مؤرشف من الأصل بتاريخ 12-05-2024 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 05-07-2016 .
  3. ↑ سكوت-فيليبس، تي سي؛ لالاند، كيه إن؛ شوكر، دي إم؛ ديكنز، تي إي؛ ويست، إس إيه (2014). "منظور بناء المكانة البيئية: تقييم نقدي" . التطور . 68 (5): 1231-1243 . doi : 10.1111/evo.12332 . PMC 4261998. PMID 24325256 .  
  4. ↑ لالاند، ك.ن.؛ أولر، ت.؛ فيلدمان، م.و.؛ ستيرلني، ك.؛ مولر، ج.ب.؛ موتشيك، أ.؛ جابلونكا، إ.؛ أودلينج-سمي، ج. (أغسطس 2015). " التوليف التطوري الموسع: بنيته وافتراضاته وتنبؤاته" . وقائع العلوم البيولوجية . 282 (1813) 20151019. doi : 10.1098/rspb.2015.1019 . PMC 4632619. PMID 26246559 .  

تشيونغ، كيه إتش؛ أوسير، إم في؛ كيد، جيه آر؛ باكستيس، إيه جيه؛ ميلر، بي إل؛ كيد، كيه كيه (2000). "ألفريد: قاعدة بيانات لترددات الأليلات في مختلف التجمعات السكانية وتعدد أشكال الحمض النووي" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 28 (1): 361-363 . doi : 10.1093 / nar/28.1.361 . PMC 102486. PMID 10592274 .  

ميدلتون، د؛ مينتشاكا، ل؛ رود، هـ؛ كوميروفسكي، ر (2002). "قاعدة بيانات جديدة لترددات الأليلات: www.allelefrequencies.net" . مستضدات الأنسجة . 61 (5): 403-407 . doi : 10.1034/j.1399-0039.2003.00062.x . PMID 12753660 .