F-통계학

모집단 유전학에서 F-통계학(일명 고정 지수)은 모집단에서 통계적으로 기대되는 이형성 수준을 설명한다. 구체적으로는 하디-웨인버그 예상과 비교할 때 (일반적으로) 이형성 감소의 정도를 설명한다.

F-통계학은 다른 (계층적으로) 세분화된 모집단의 수준에서 그려진 유전자 사이의 상관관계를 측정하는 척도로도 생각할 수 있다. 이 상관관계는 유전적 표류, 창시자 효과, 병목현상, 유전적 히치하이킹, 감수운동, 돌연변이, 유전자 흐름, 교배, 자연선택, 와룬드 효과 등 여러 진화 과정의 영향을 받지만, 원래 유전적 표류에 의한 알레르기의 고정 정도를 측정하기 위해 설계되었다.

F-통계학의 개념은 1920년대에 미국의 유전학자 세월 라이트(Sewall Wright)에 의해 개발되었는데,^[1][2] 그는 소에 대한 교배에 관심이 있었다. 그러나 완전한 지배로 인해 동형유전자와 이형유전자의 표현형이 같아지기 때문에 1960년대 이후 분자유전학이 등장하고 나서야 모집단의 이형성도를 측정할 수 있었다.

F는 유효 모집단 크기를 정의하는 데 사용될 수 있다.^{[further explanation needed]}

정의 및 방정식

F_IS, F_ST, F는_IT 다양한 수준의 인구 구조에서 이질성의 양과 관련이 있다. 함께 F-통계라고 하며, 교배계수인 F에서 도출된다. 교배가 있는 단순한 2알레 시스템에서 유전자형 주파수는 다음과 같다.

${\displaystyle p^{2}(1-F)+pF{{}}{}}}}{}}}}{}\mathbf{Aa};\2pq(1-F){\mathbf{}}}}}{\mathbf{}}}}}}}{\captext{}}}}}.$

F의 값은 위의 삽입 모집단에서 이형체를 사용하여 F에 대한 방정식을 풀면 알 수 있다. 이는 하디-웨인버그 평형에서 이형체들의 예상 빈도로 나눈 모집단에서 이형체들의 관측 빈도를 1에서 뺀 값이 된다.

${\displaystyle F=1-{\frac {\operatorname {O} (f(\mathbf {Aa} ))}{\operatorname {E} (f(\mathbf {Aa} ))}}=1-{\frac {\operatorname {ObservedFrequency} (\mathbf {Aa} )}{\operatorname {ExpectedFrequency} (\mathbf {Aa} )}},\!}$

여기서 Hardy-Weinberg 평형에서 예상되는 주파수는 다음과 같다.

${\displaystyle \operatorname {E}(f(\mathbf {Aa} )=2pq,\!}$

여기서 p와 q는 각각 A와 a의 알레 빈도다. 그것은 또한 어떤 위치에서도 인구의 무작위적인 개인으로부터 오는 두 개의 대립이 혈통에 의해 동일할 확률이다.

예를 들어, E.B의 데이터를 고려하십시오. 포드(1971)는 주홍색 호랑이 나방의 단일 개체군에 대해 다음과 같이 말했다.

표 1:

유전자형	흰색 점(AA)	중간(Aa)	작은 얼룩(aa)	합계
숫자	1469	138	5	1612

이로부터 알레르 주파수를 계산할 수 있으며, ƒ(Aa)의 기대치는 다음과 같이 도출된다.

${\displaystyle p={2\time \mathrm {obs}(AA)+\mathrm {obs}+\mathrm {obs}(Aa)+\mathrm {obs}=0.954}$

${\displaystyle q=1-p=0.046\,}$

${\displaystyle F=1-{\frac {\mathrm {obs}(Aa)/n}{2pq}=1-{138/1612 \over 2(0.954)(0.046)=0.023}$

다른 F-통계학은 다른 수준의 인구 구조를 살펴본다. 개별(나는)총(T)인구에 비례의 애크런에서 건강한 독자는 교배 계수, 위에서 언급했던 것;개별(나는)은 특정 생물형군(S)에 상대적인 FIS은 교배 계수, 위 subpopulations에 평균이 사용하고 총 숫자와 부차의 에프에스티 영향이 전체 인구(T)에 비해(S)에 계산한다.sol방정식의 빈:

${\displaystyle(1-F_{IS})(1-F_{{)ST}=1-F_{IT}\,}$

다음 절에 나타난 바와 같이

모집단 구조로 인한 분할

개인(I)에서 하위 모집단(S)까지와 하위 모집단(S)에서 전체(T)까지 두 가지 수준의 인구 구조를 가진 모집단을 고려해 보십시오. 그러면 여기서 F로_IT 알려진 총 F는 F_IS(또는 f)와 F_ST(또는 θ)로 분할할 수 있다.

${\디스플레이 스타일 1-style 1-F_{IT}=(1-F_{IS}\,(1-F_{ST}).\!}$

이는 인구 하부 구조에 대해 추가로 분할될 수 있으며, I 파티션에 대해 다음과 같이 이항 확장 규칙에 따라 확장된다.

${\displaystyle 1-F=\prod _{i=0}^{i=I}(1-F_{i,i+1})\!}$

고정 지수

F의 정의의 개정은 개체군에서 무작위로 염색체를 추출할 때 얻은 평균 숫자와 함께 디플로이드 개인 내에서 샘플링된 염색체 쌍 간의 평균 차이 수의 비율이다(개별 그룹화는 제외). 이 정의를 수정하고 개인당 그룹화를 고려할 수 있다. 인구유전학자들은 그 아이디어를 인구구조 정도를 측정하는데 사용했다.

불행히도 F에_ST 대한 정의가 많아 과학 문헌에 약간의 혼란을 초래하고 있다. 일반적인 정의는 다음과 같다.

$F_{\displaystyle F_{ST}={\frac {\operatorname {var}(\mathbf {p} )}{p\,(1-p)}\!}$

여기서 p의 분산을 하위 항목에서 계산하고 p(1-p)는 이형체들의 예상 빈도수다.

인구 고정 지수

유전적 다양성의 분포는 대략적으로 추정했을 뿐이지만,^[3] 인간들 사이의 유전적 다양성이 낮다는 것은 잘 입증되어 있다. 초기 연구에서는 유전적 변동의 85~90%가 대륙 내 동일한 모집단에 거주하는 개인(대륙 내 인구) 내에서 발견되며, 다른 대륙의 인구(대륙 인구) 사이에서 추가로 10~15%만 발견된다고 주장했다.^{[4][5][6][7][8]} 이후 연구들 수천명 수백명을 기준으로single-nucleotide 다형성(SNPs)이 대륙 인구 간의 유전적 다양성 심지어 차지하는 3대 7%를 SNPs은 유전적 변이의 12%대륙 인구와 1%사이에서 발견된 것으로 나타났다 늦게 연구가 3만을 바탕으로[9][10][11][12][13][14] 작다고 주장했다.그들 안에 있다.[15] 이러한 연구들의 대부분은 F_ST 통계나 밀접하게 관련된 통계를 사용해 왔다.^[17][18]

참고 항목

• 말레코트의 공동 연구 방법
• 이형성
• 고정 지수

참조

외부 링크

• Shane의 F-Statistics에 대한 간단한 가이드
• 모집단의 유전구조 분석
• 와룬드 효과, 라이트 F-통계
• 유전자형 데이터에서 F-통계 계산 예제
• IAM 기반 F-통계
• 인구유전학 에코툴 F-통계
• 모집단 구조(슬라이드)