Πώς να προσδιορίσετε τις συχνότητες αλληλόμορφων

Δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ, πιο γνωστό ως DNA, είναι ένα μόριο που βρίσκεται στη μεγάλη πλειονότητα των ζωντανών οργανισμών και ιών που βρίσκονται στη Γη. Το DNA μεταφέρει το γενετικές πληροφορίες, ή ο κωδικός, που κάνει τα πάντα.

Το DNA διαφέρει μεταξύ ειδών και μεταξύ ατόμων σε ένα είδος. Για παράδειγμα, στους ανθρώπους, το DNA καθορίζει το χρώμα των ανθρώπινων ματιών, του δέρματος, των μαλλιών, του ύψους και κάθε άλλου χαρακτηριστικού που κάνει κάθε άτομο μοναδικό.

Το DNA αποτελείται από διαφορετικά γονίδια. Τα γονίδια μεταφέρουν τις γενετικές πληροφορίες από κάθε γονέα.

Κάθε γονίδιο βρίσκεται σε έναν συγκεκριμένο τόπο σε ένα χρωμόσωμα. Ένα γονίδιο μπορεί να έχει πολλαπλές παραλλαγές αποτελείται από διαφορετικές αλληλουχίες αλληλόμορφων.

Αλληλόμορφα προσδιορίστε τα ορατά μεμονωμένα χαρακτηριστικά, που ονομάζονται φαινότυποι. Για παράδειγμα, το μπλε, το πράσινο, το καφέ και η φουντουκιά είναι όλοι διαφορετικοί φαινότυποι για το ανθρώπινο μάτι.

Όταν εξετάζουμε ένα από τα πολλά γονίδια για το χρώμα των ματιών σε μια ομάδα ανθρώπων, αυτά με μπλε μάτια θα έχουν διαφορετική αλληλουχία αλληλίων από αυτά με καφέ, φουντουκιά και πράσινα μάτια.

Η συχνότητα αλληλίου είναι ο αριθμός των ατόμων σε έναν πληθυσμό που έχει συγκεκριμένο τύπο αλληλόμορφων. Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν τον υπολογισμό συχνότητας αλληλόμορφων για να κατανοήσουν το ρυθμό ενός φαινοτύπου σε έναν πληθυσμό.

Αυτές οι πληροφορίες παρέχουν μια κατανόηση της γενετικής ποικιλομορφίας σε έναν πληθυσμό. Όταν οι συχνότητες αλληλόμορφων καταγράφονται με την πάροδο του χρόνου, παρατηρούνται αλλαγές στη γενετική ποικιλομορφία.

Για τον υπολογισμό της συχνότητας αλληλόμορφων, πρέπει να μετρηθεί ο συνολικός αριθμός ατόμων στον πληθυσμό. Στη συνέχεια, μετρήστε τον αριθμό των ατόμων που ο καθένας έχει τον συγκεκριμένο φαινότυπο.

Δημιουργήστε έναν αριθμό όλων των συνόλων. Για να βρείτε τις συχνότητες αλληλόμορφων διαιρέστε πόσες φορές ένα αλληλόμορφο μετράται σε έναν πληθυσμό με τον συνολικό αριθμό αντιγράφων αλληλόμορφων που βρέθηκαν σε αυτό το γονίδιο.

Για παράδειγμα, ας πούμε ότι υπάρχουν 100 άτομα σε έναν πληθυσμό και δύο τύποι αλληλίων, το B για τα μπλε μάτια και το G για τα πράσινα μάτια. Κάθε άτομο έχει δύο αντίγραφα από κάθε αλληλόμορφο, πολλαπλασιάστε δύο με 100 για να δώσει 200 ​​αντίγραφα αλληλόμορφων στον πληθυσμό.

Στην πραγματική ζωή, υπάρχουν πολλά γονίδια που κωδικοποιούν το ανθρώπινο χρώμα των ματιών, αλλά για αυτό το σενάριο, υπάρχουν μόνο τρεις διαφορετικοί συνδυασμοί αλληλόμορφων σε αυτήν την ομάδα γονιδίων. BB, BG και GG. Στη συνέχεια μετρήστε τον αριθμό των ατόμων στον πληθυσμό με κάθε τύπο αλληλόμορφων.

Σε αυτό το παράδειγμα, υπάρχουν 50 άτομα με BB, 23 άτομα με BG και 27 άτομα με GG. Για να βρείτε τις γενότυπες συχνότητες διαιρέστε απλώς τον αριθμό των ατόμων με έναν συγκεκριμένο φαινότυπο με τον συνολικό αριθμό των ατόμων.

Σε αυτήν την περίπτωση, το 50 BB διαιρούμενο με 100 άτομα σημαίνει ότι το 50% του πληθυσμού έχει το γονότυπο BB. Η γονιδιακή συχνότητα για το BG θα είναι 23 τοις εκατό και 27 τοις εκατό των ατόμων στην ομάδα γονιδίων θα είχαν τον τύπο γονιδίου GG.

Ενώ οι γονότυπες συχνότητες εξετάζουν την έκφραση των γονιδίων, οι συχνότητες αλληλόμορφων εξετάζουν τον αριθμό των φορών που εμφανίζεται ένα συγκεκριμένο αλληλόμορφο σε έναν πληθυσμό. Για να βρείτε τη συχνότητα αλληλόμορφων του Β σε αυτό το παράδειγμα πολλαπλασιάστε 50 με δύο καθώς υπάρχουν δύο Β στο γονότυπο BB.

Στη συνέχεια, προσθέστε τα άτομα με το γονότυπο BG, καθώς και το καθένα έχουν αλληλόμορφο Β, δίνοντας συνολικά 123 αλληλόμορφα. Τέλος, διαιρέστε το 123 με το 200 ως κάθε άτομο στον πληθυσμό φέρει δύο αλληλόμορφα, δίνοντας μια συχνότητα αλληλόμορφων 0,615 ή 61,5 τοις εκατό.

Στη συνέχεια, κάντε το ίδιο για το αλληλόμορφο G. Πολλαπλασιάζοντας τα 27 άτομα με αλληλόμορφα GG με δύο και προσθέτοντας τα 23 άτομα που έχουν επίσης αλληλόμορφο G, διαιρώντας αυτόν τον αριθμό, 77, με 200, οδηγεί σε 0,385 ή 38,5 τοις εκατό.

Ελέγξτε για λάθη, διασφαλίζοντας ότι όλες οι συχνότητες αλληλόμορφων προσθέτουν έως 1 ή 100 τοις εκατό. Εδώ, 61,5 που προστέθηκαν στο 38,5 ισούται με 100.

Αυτοί οι υπολογισμοί παρείχαν τις πληροφορίες σχετικά με το πόσα άτομα έχουν μπλε μάτια φαινοτύπου και πόσα έχουν πράσινα μάτια φαινοτύπου σε αυτόν τον πληθυσμό 100 ατόμων. Από τις συχνότητες αλληλόμορφων, είναι προφανές ότι το αλληλόμορφο Β είναι πιο κυρίαρχο σε έναν πληθυσμό.

Με τη συνέχιση αυτής της μελέτης στις μελλοντικές γενιές, θα γίνει εμφανές εάν υπάρχουν αλλαγές στις συχνότητες αλληλόμορφων με την πάροδο του χρόνου και παρέχουμε κάποια εικόνα για το εξέλιξη του πληθυσμού.