Fréquence allélique - Allele frequency

La fréquence des allèles , ou fréquence des gènes , est la fréquence relative d'un allèle (variante d'un gène ) à un locus particulier dans une population , exprimée en fraction ou en pourcentage. Plus précisément, c'est la fraction de tous les chromosomes de la population qui porte cet allèle. La microévolution est le changement de fréquences alléliques qui se produit au fil du temps au sein d'une population.

Compte tenu de ce qui suit :

1. Un locus particulier sur un chromosome et un allèle donné à ce locus
2. Une population de N individus de ploïdie n , c'est-à-dire qu'un individu porte n copies de chaque chromosome dans ses cellules somatiques (par exemple deux chromosomes dans les cellules d' espèces diploïdes )
3. L'allèle existe dans les chromosomes i de la population

alors la fréquence de l'allèle est la fraction de toutes les occurrences i de cet allèle et le nombre total de copies chromosomiques dans la population, i /( nN ).

La fréquence des allèles est distincte de la fréquence des génotypes , bien qu'elles soient liées, et les fréquences des allèles peuvent être calculées à partir des fréquences des génotypes.

En génétique des populations , les fréquences alléliques sont utilisées pour décrire la quantité de variation à un locus particulier ou à travers plusieurs loci. Lorsque l'on considère l'ensemble des fréquences alléliques pour de nombreux loci distincts, leur distribution est appelée spectre de fréquence allélique .

Calcul des fréquences alléliques à partir des fréquences de génotypes

Les calculs de fréquence réels dépendent de la ploïdie de l'espèce pour les gènes autosomiques.

Monoploïdes

La fréquence ( p ) d'un allèle A est la fraction du nombre de copies ( i ) de l' allèle A et de la population ou de la taille de l'échantillon ( N ), donc

${\style d'affichage p=i/N.}$

Diploïdes

Si , , et sont les fréquences des trois génotypes à un locus avec deux allèles, alors la fréquence p de l' allèle A et la fréquence q de l' allèle B dans la population sont obtenues en comptant les allèles. ${\displaystyle f(\mathbf {AA} )}$${\displaystyle f(\mathbf {AB} )}$${\displaystyle f(\mathbf {BB} )}$

${\displaystyle p=f(\mathbf {AA} )+{\frac {1}{2}}f(\mathbf {AB} )={\mbox{fréquence de A}}}$

${\displaystyle q=f(\mathbf {BB} )+{\frac {1}{2}}f(\mathbf {AB} )={\mbox{fréquence de B}}}$

Étant donné que p et q sont les fréquences des deux seuls allèles présents à ce locus, leur somme doit être égale à 1. Pour vérifier ceci :

${\displaystyle p+q=f(\mathbf {AA} )+f(\mathbf {BB} )+f(\mathbf {AB} )=1}$

${\style d'affichage q=1-p}$ et ${\style d'affichage p=1-q}$

S'il existe plus de deux formes alléliques différentes, la fréquence de chaque allèle est simplement la fréquence de son homozygote plus la moitié de la somme des fréquences de tous les hétérozygotes dans lesquels il apparaît.

(Pour 3 allèles voir Allèle § Fréquences alléliques et génotypiques )

La fréquence des allèles peut toujours être calculée à partir de la fréquence des génotypes , alors que l'inverse nécessite que les conditions de Hardy-Weinberg d'accouplement aléatoire s'appliquent.

Exemple

Considérons un locus qui porte deux allèles, A et B . Dans une population diploïde, il existe trois génotypes possibles, deux génotypes homozygotes ( AA et BB ) et un génotype hétérozygote ( AB ). Si on échantillonne 10 individus de la population, et qu'on observe les fréquences des génotypes

1. fréq ( AA ) = 6
2. fréq ( AB ) = 3
3. fréq ( BB ) = 1

puis on observe des copies de l' allèle A et de l' allèle B , sur un total de 20 copies chromosomiques. La fréquence p de l' allèle A est p = 15/20 = 0,75, et la fréquence q de l' allèle B est q = 5/20 = 0,25. ${\style d'affichage 6\fois 2+3=15}$${\style d'affichage 1\fois 2+3=5}$

Dynamique

La génétique des populations décrit la composition génétique d'une population, y compris les fréquences alléliques, et comment les fréquences alléliques devraient changer au fil du temps. La loi de Hardy-Weinberg décrit les fréquences de génotype à l' équilibre attendues dans une population diploïde après accouplement aléatoire. L'accouplement aléatoire à lui seul ne modifie pas les fréquences alléliques, et l'équilibre de Hardy-Weinberg suppose une taille de population infinie et un locus sélectivement neutre.

Dans les populations naturelles, la sélection naturelle ( mécanisme d' adaptation ), le flux de gènes et la mutation se combinent pour modifier les fréquences alléliques d'une génération à l'autre. La dérive génétique provoque des changements dans la fréquence des allèles à partir d'un échantillonnage aléatoire en raison de la variance du nombre de descendants dans une taille de population finie, les petites populations connaissant des fluctuations de fréquence par génération plus importantes que les grandes populations. Il existe également une théorie selon laquelle un deuxième mécanisme d'adaptation existe - la construction de niche Selon la synthèse évolutive étendue, l' adaptation se produit en raison de la sélection naturelle, de l'induction environnementale, de l'héritage non génétique, de l'apprentissage et de la transmission culturelle. Un allèle à un locus particulier peut également conférer un effet de fitness à un individu porteur de cet allèle, sur lequel agit la sélection naturelle. Les allèles bénéfiques ont tendance à augmenter en fréquence, tandis que les allèles délétères ont tendance à diminuer en fréquence. Même lorsqu'un allèle est sélectivement neutre, la sélection agissant sur les gènes voisins peut également modifier la fréquence de ses allèles par le biais de l' auto - stop ou de la sélection de fond .

Alors que l'hétérozygotie à un locus donné diminue avec le temps à mesure que les allèles se fixent ou se perdent dans la population, la variation est maintenue dans la population grâce à de nouvelles mutations et au flux de gènes dus à la migration entre les populations. Pour plus de détails, voir la génétique des populations .

Voir également

• Base de données de réseau de fréquence allélique
• Spectre de fréquence des allèles
• Polymorphisme mononucléotidique

Les références

Liens externes

• Base de données ALFRED
• EHSTRAFD.org – Base de données des fréquences alléliques STR humaines de la Terre
• Fréquence des allèles VWA 17 dans la population humaine (affiche)
• Fréquences alléliques dans les populations mondiales

Cheung, KH; Osier MV ; Kidd JR ; Pakstis AJ; Miller PL ; Kidd KK (2000). « ALFRED : une base de données de fréquence d'allèle pour diverses populations et polymorphismes d'ADN » . Recherche sur les acides nucléiques . 28 (1) : 361-3. doi : 10.1093/nar/28.1.361 . PMC  102486 . PMID  10592274 .

Middleton, D; Menchaça L; Rood H; Komerofsky R (2002). « Nouvelle base de données de fréquence d'allèle : www.allelefrequencies.net ». Antigènes tissulaires . 61 (5) : 403-7. doi : 10.1034/j.1399-0039.2003.00062.x . PMID  12753660 .