Calculadora de frecuencia alélica - Hardy-Weinberg

La calculadora de frecuencia alélica es una herramienta de genética de poblaciones que calcula las magnitudes fundamentales usadas para caracterizar la variación genética dentro de una población: la frecuencia de cada alelo, la frecuencia de cada genotipo y si la población está en equilibrio de Hardy-Weinberg (HWE). Estos cálculos son esenciales en cursos de genética y biología evolutiva, genética clínica, biología de la conservación y cualquier investigación con datos de ADN a nivel poblacional. La frecuencia alélica es el estadístico resumido más simple e importante en genética de poblaciones. Para un sistema de dos alelos —el alelo dominante A y el alelo recesivo a— las frecuencias alélicas se denotan p (frecuencia de A) y q (frecuencia de a), con el requisito de que p + q = 1. Al trabajar desde conteos de genotipos, p = (2 × AA + Aa) / (2 × N), donde N es el número total de individuos diploides. El denominador 2N es el número total de alelos en la población porque cada individuo diploide porta dos copias. A partir de conteos directos de alelos, p = A / (A + a) y q = a / (A + a). Las frecuencias genotípicas describen qué fracción de la población porta cada una de las tres clases de genotipos diploides: AA (homocigoto dominante), Aa (heterocigoto) y aa (homocigoto recesivo). Las frecuencias genotípicas observadas son simplemente los conteos divididos por N. Las frecuencias genotípicas esperadas bajo el equilibrio de Hardy-Weinberg son p², 2pq y q², respectivamente, predichas por el principio de Hardy-Weinberg. El principio de Hardy-Weinberg establece que, en una población grande con apareamiento aleatorio y sin mutación, migración, selección natural ni deriva genética, las frecuencias alélicas y genotípicas permanecerán constantes de generación en generación. Los conteos genotípicos esperados bajo HWE son p² × N para AA, 2pq × N para Aa y q² × N para aa. Cuando los conteos genotípicos observados difieren significativamente de estas expectativas, se dice que la población está fuera de HWE, lo que puede indicar endogamia, estratificación poblacional, selección natural actuando sobre el locus o un error de genotipado en datos de laboratorio. La prueba chi-cuadrado proporciona un marco estadístico formal para decidir si las desviaciones respecto de HWE son mayores de lo esperado por azar. El estadístico de prueba es la suma de (observado − esperado)² / esperado en las tres clases genotípicas. Con un grado de libertad (2 alelos, 3 genotipos, 1 restricción), el valor crítico para p = 0.05 es 3.841. Un valor chi-cuadrado por debajo de 3.841 es compatible con HWE; un valor superior indica una desviación estadísticamente significativa. Las aplicaciones prácticas son muy variadas. En genética clínica, comprobar si un SNP está en HWE es un paso estándar de control de calidad: una desviación sistemática de HWE en datos de genotipado de controles señala efectos de lote o errores de genotipado. En biología de la conservación, la desviación de HWE en poblaciones pequeñas o fragmentadas puede indicar depresión endogámica o cuellos de botella genéticos. En genética forense, los supuestos de HWE sustentan la regla del producto usada para calcular la probabilidad de coincidencia aleatoria de un perfil de ADN. Comprender p y q para alelos asociados a enfermedades también permite a los epidemiólogos estimar frecuencias de portadores usando la fórmula 2pq.