Frecuencia alélica

A frecuencia alélica ou frecuencia xénica é a frecuencia relativa dun alelo (variante dun xene) nun determinado locus nunha poboación, expresado como unha fracción ou porcentaxe. Concretamente, é a fracción de todos os cromosomas na poboación que porta ese alelo sobre a poboación total ou tamaño de mostra. A microevolución é o cambio nas frecuencias alélicas que ocorre co paso do tempo nunha poboación.
Dado o seguinte: Un determinado locus nun cromosoma e un alelo dado nese locus
Unha poboación de N individuos con ploidía n, é dicir, cada individuo porta n copias de cada cromosoma nas súas células somáticas (por exemplo, no caso das células de especies diploides habería dous cromosomas por célula somática)
A alelo aparece en i cromosomas da poboación
entón a frecuencia do alelo é a fracción de todas as aparicións i dese alelo no número total de copias de cromosomas na poboación, i/(nN).
A frecuencia alélica ou xénica é distinta da frecuencia xenotípica, aínda que están ambas relacionadas, e as frecuencias alélicas poden calcularse a partir das frecuencias xenotípicas.
En xenética de poboacións, as frecuencias alélicas utilízanse para describir a cantidade de variacións nun determinado locus ou en múltiples loci. Cando se considera o conxunto de frecuencias alélicas para moitos loci distintos, as súas distribucións chámanse espectro de frecuencias alélicas. Cálculo de frecuencias alélicas a partir das frecuencias xenotípicas
Os cálculos de frecuencias reais dependen da ploidía da especies para os xenes autosómicos.
Monoploides
A frecuencia (p) dun alelo A é a fracción do número de copias (i) do alelo A na poboación ou tamaño de mostra (N), así p
i / N. {\displaystyle p
i/N. }
Diploides
Se f ( A A ) {\displaystyle f(\mathbf {AA} )}, f ( A B ) {\displaystyle f(\mathbf {AB} )} e f ( B B ) {\displaystyle f(\mathbf {BB} )} son as frecuencias dos tres xenotipos nun locus con dous alelos, entón a frecuencia p do alelo A e a frcuencia q do alelo B na poboación obtéñense contando os alelos. p
f ( A A ) + 12 f ( A B )
frecuencia de A {\displaystyle p
f(\mathbf {AA} )+{\frac {1}{2}}f(\mathbf {AB} )
{\mbox{frecuencia de A}}} q
f ( B B ) + 12 f ( A B )
frecuencia de B {\displaystyle q
f(\mathbf {BB} )+{\frac {1}{2}}f(\mathbf {AB} )
{\mbox{frecuencia de B}}} Como p e q son as frecuencias dos só dous alelos presentes nese locus, deben sumar 1. Para comprobar isto: p + q
f ( A A ) + f ( B B ) + f ( A B )
1 {\displaystyle p+q
f(\mathbf {AA} )+f(\mathbf {BB} )+f(\mathbf {AB} )
1} q
1 − p {\displaystyle q
1-p} e p
1 − q {\displaystyle p
1-q} Se hai máis de dúas formas alélicas, a frecuencia de cada alelo é simplemente a frecuencia do seu homocigoto máis a metade da suma das frecuencias de todos os heterocigotos nos cales aparece.
Para 3 alelos isto sería p + q + r
1 {\displaystyle p+q+r
1\, } As frecuencias alélicas sempre poden calcularse a partir das frecuencias xenotípicas, mentres que para facer o inverso compriría que se cumprisen as condicións de Hardy–Weinberg de aparamento aleatorio.
Exemplo
Consideremos un locus que ten dous alelos, A e B. Nunha poboación diploide hai tres posibles xenotipos, dous xenotipos homocigotos (AA e BB), e un xenotipo heterocigoto (AB). Se mostreamos 10 individuos da poboación e observamos as frecuencias xenotípicas frec (AA) 6
frec (AB) 3
frec (BB) 1
entón hai 6 × 2 + 3
15 {\displaystyle 6\times 2+3
15} copias observadas do alelo A e 1 × 2 + 3
5 {\displaystyle 1\times 2+3
5} do alelo B, do total de 20 copias cromosómicas. A frecuencia p do alelo A é p
15/20
0, 75, e a frecuencia q do alelo B é q
5/20
0, 25. Dinámica
A xenética de poboacións describe a composición xenética da poboación, incluíndo as frecuencias alélicas, e como se espera que cambien as frecuencias alélicas co tempo. A lei de Hardy–Weinberg describe as frecuencias xenotípicas agardadas no equilibrio nunha pobaoción diploide despois de apareamento aleatorio. O apareamento aleatorio por si só non fai cambiar as frecuencias alélicas, e o equilibrio de Hardy–Weinberg asume un tamaño de poboación infinita e un locus selectivamente neutro.
Nas poboacións naturais a selección natural (mecanismo de adaptación), fluxo xénico e mutación combínanse para facer cambiar as frecuencias alélicas co paso das xeracións. A deriva xenética causa cambios na frecuencia alélica respecto da mostra aleatoria debido á variación do número de descendentes nun tamaño de poboación finito, e as peqeunas poboacións experimentan maiores flutuacións por xeración nas frecuencias que as grandes poboacións. Hai tamén unha teoría que di que hai un segundo mecanismo de adaptación: a construción de nicho. De acordo coa síntese evolutiva ampliada a adaptación ocorre debido á selección natural, indución ambiental, herdanza non xenética, aprendizaxe e transmisión cultural. Un alelo nun determinado locus pode tamén conferir algún efecto de fitness nun individuo que porte ese alelo, sobre o cal actúa a selección natural. Os alelos beneficiosos adoitan incrementar a súa frecuencia, mentres que os deletéreos adoitan diminuíla. Mesmo cando un alelo é selectivamente neutro, a actuación que actúa sobre outros xenes próximos pode tamén cambiar a súa frecuencia alélica por autostop xenético ou selección de fondo.
Aínda que a heterocigosidade nun locus dado diminúe co tempo a medida que os alelos quedan fixados ou pérdense na poboación, a variación mantense na pobaoción por medio de novas mutacións e fluxo xénico debido á migración entre poboacións. Para máis detalles, ver xenética de poboacións.