Beräkna inavel från genetiska markörer Flashcards
Vad är inavel?
Inavel (inbreeding på engelska), släktingar får avkomma med varandra
En inavlad individ är alltså en individ som har föräldrar som är släkt med varandra.
Man kan definiera inavel både på individnivå och populationsnivå.
Vad innebär inavel en ökad sannolikhet för?
Inavel innebär en ökad sannolikhet att en individ blir homozygot, och därför även ökad andel homozygoter i populationen
Vad förändras och vad förändras inte av inavel?
Allelfrekvenserna förändras inte av inavel, men genotypfrekvenserna förändras.
Det blir fler homozygoter och färre heterozygoter, och det är viktigt att komma ihåg att det är båda typerna av homozygoter som ökar då man har en locus med två alleler. Har man ett locus med fler alleler, som en mikrosatellit etc, då finns det fler sorters homozygoter. Alla homozygoter ökar i frekvens med inavel i populationen och alla heterozygoter minskar i frekvens.
Vilka formler används för genotypfördelningen om man vet allelfrekvenserna och inaveln.
Genotypfördelningen vid ett locus med två alleler, t.ex. en SNP med allelerna A och C med frekvenserna p och q:
AA: (1 - F) p2 + Fp = p2 + pqF
AC: 2pq (1 - F) = 2pq - 2pqF
CC: (1 - F) q2 + Fq = q2 + pqF
p2, 2pq och q2 är vad som förväntas vid HW-jämvikt
Hos homozygoterna har man vad som förväntas vid HW-jämvikt plus pqF, dvs att båda två ökar med samma term. Hos heterozygoterna är det vad som förväntas vid HW-jämvikt minus 2pqF
Vad betyder F?
F = inavelskoefficienten - visar hur stor inavel som finns
Hur kan man komma från ena formeln till den andra vid inavel? (AA)
AA: (1 - F) p2 + Fp = p2 - Fp2 + Fp = p2 + Fp(1 - p) = p2 + Fpq
Exempel
Beräkna genotypfördelningen vid ett locus med två alleler, t.ex. en SNP med allelerna A och C med frekvenserna p och q
p = f(A) = 0,3
q = f(C) = 0,7
F = 0,2
AA: (1 - F) p2 + Fp = (1 - 0,2) x 0,32 + 0,2 x 0,3 = 0,8 x 0,09 + 0,06 = 0,132
AC: 2pq (1 - F) = 2 x 0,3 x 0,7 x (1 - 0,2) = 2 x 0,21 x 0,8 = 0,336
CC: (1 - F) q2 + Fq = (1 - 0,2) x 0,72 + 0,2 x 0,7 = 0,8 x 0,49 + 0,14 = 0,532
Vill man kontrollera att man räknat rätt så summerar man ihop alla 3 genotypfrekvenser och det skall bli 1
Konsekvenser av inavel
En allel som är mycket ovanlig och därför inte förekommer så ofta i homozygot form i en population med frekvenser enligt Hardy-Weinberg kommer att blir vanligare i homozygot form i en population där det finns inavel, ju mer inavel (större F) desto fler homozygoter.
Många sjukdomar beror på recessiva alleler och blir därför vanligare pga inavel (fler homozygoter).
Räkna ut inavel från genotypfrekvenser (när man inte vet hur stor inaveln är)?
- Göra en beräkning av inavel från genetiska markörer, såsom en stor mängd SNP-markörer eller mikrosatelliter
- Vi såg tidigare att andelen heterozygoter som vi ser i en population där det finns inavel (H0) är 2pq-2pqF. Förväntad andel heterozygoter enligt Hardy-Weinberg (HE) är 2pq.
- Vi kan då skriva: HO = HE - HEF
Vi löser nu ut F
- HO + HEF = HE
- HEF = HE - HO
- F = (HE - HO) / HE
Beräknas genom:
- HE = 2pq: då behöver man veta allelfrekvenserna vilka skattas på samma sätt som utan inavel (allelfrekvenserna påverkas inte av inavel)
- HO = andelen heterozygoter som vi ser i populationen
Vad betyder Ho och HE?
Ho = observerad heterozygoti
HE = förväntad (expected) heterozygoti enligt Hardy-Weinberg (=2pq)
Räkna ut F från “runs of homozygosity”?
- Istället för att beräkna F från en SNP i taget kan man se hur stora bitar av kromosomerna som tyder på inavel
- Man kan leta efter segment på kromosomer där alla genotypade SNP är homozygota i en individ
- Genom att beräkna hur stor del av kromosomerna som ingår i sådana homozygota segment kan man räkna ut ett mått på inavel, FROH (runs of homozygosity)
- Detta är ett mått på individnivå, men genom att ta medelvärde för individer i en population går det att få ett mått för populationen
