Генетика популяций - Хедрик Ф.
ISBN 5-94836-007-5
Скачать (прямая ссылка):
0(Я = Хр,2
для этих выборок с гомозиготностью, ожидаемой при нейтральности. В этом случае 0= 0,58 и 2N= 200. Гомозиготность, ожидаемая, согласно соотношению Харди-Вайберга, равна 0,633 и ожидаемое количество аллелей равно 4 (заметьте, что этот тест не сравнивает наблюдаемые частоты генотипов с ожидаемыми по Харди-Вайнбергу). В результате наблюдаемая гомозиготность гораздо ниже, чем ожидание для выборки 1, гораздо выше для выборки 3 и близка к ожидаемому для выборки 2. В примере 9.5 представлены некоторые данные, показывающие применение этого теста для анализа локуса HLA у человека и для аллоферментных локусов у D.pseudoobscura.
Пример 9.5. Тест гомозиготности Ваттерсона (Watterson, 1978) используется для определения, согласуются ли наблюдаемые распределения аллельных частот в различных локусах с прогнозами нейтральности. Первый пример, показавший, что распределение аллельных частот более ровное, чем ожидаемое, и наблюдаемая гетерозиготность выше, чем ожидаемая, был описан для локусов HLA-A и HLA-В главного комплекса гистосовместимости человека (Hedrick, Thompson, 1983). Исследовались 22 популяции, в 25 из 44 наборов данных было получено значимое отклонение от нейтральности в направлении большей сходности аллельных частот, несмотря на относительно низкую статистическую силу этого теста. Исследуя потенциальные эффекты различных эволюционных факторов, авторы сделали вывод, что наиболее вероятной причиной, вызывающей этот эффект, является балансирующий отбор. Марков и сотрудники (Markow et al., 1993) изучили распределение этих двух локусов у индейцев - в маленьком племени (<600), населяющем изолированный каньон в Большом Каньоне Аризоны. В выборке из 122 индивидов (2N = 244),
были обследованы четыре и восемь аллелей для HLA-A и HLA-B, соответственно (таблица 9.8). Для обоих локусов аллельное распределение было более ровное, чем ожидаемое из нейтральности, и средняя наблюдаемая гомозиготность составила только 63% от ожидаемой согласно нейтральности, хотя эти различия и не были статистически значимыми. Отклонение от нейтральности в этом случае также может определяться балансирующим отбором. Поскольку это маленькая изолированная популяция, то генетический дрейф, вызывающий потерю редких аллелей, мог имитировать эффект балансирующего отбора. Недавно Саламон и соавторы (Salamon et al., 1999) изучили распределение частот аминокислотных замен в специфических сайтах для локусов HLA класса II в 26 различных популяциях и обнаружили множество примеров статистически значимых отклонений от нейтральности.
ТАБЛИЦА 9.8. Аллельные частоты (наблюдаемая и ожидаемая согласно принципу Харди-Вайнберга), гетерозиготность и статистически значимый уровень для двух локусов HLA в популяции индейцев племени гавасупаи (Havasupai), (по Markow et al., 1993)
HLA-A HLA-B
Аллель Частота Аллель Частота
А2 0,537 B5v 0,119
А24 0,189 В27 0,037
А30 0,004 В35 0,164
А31 0,270 В39 0,061
В48 0,422
В51 0,086
В60 0,102
В61 0,008
0(f) = 0,397 0(f) = 0,242
E(J) = 0,616 E(f) = 0,397
II Р = 0,12
О
Кейт и соавторы (Keith et al., 1985) изучили частоты аллелей гена ксан-тиндегидрогеназы в 89 линиях D.pseudoobscura, собранных в винодельнях Калифорнии. Они обнаружили 15 различных аллелей, с частотами 0,584, 0,101, 0,090, 0,045 (2 аллеля), 0,022 (2 аллеля) и 0,011 (8 аллелей). В этом случае, значение 0{f) было 0,366, тогда как согласно нейтральности ожидается только 0,169. Статистический тест позволил этим исследователям отклонить теорию нейтральности. В этом случае, распределение было отлично от нейтральности, в противоположность данным по
HLA, с более высокой гомозиготностью, чем ожидаемое для данного количества аллелей. Другими словами, наиболее обычный аллель был более частым, а единичных копий аллелей наблюдали больше, чем ожидалось по теории нейтральности. Такое распределение согласуется с очищающим отбором, элиминирующим вредные аллели, которые непрерывно образуются при мутировании.
d. Тесты Хадсона-Крайтмана-Агвейда и МакДональда-Крайтмана
Теория нейтральности прогнозирует и скорость нуклеотидных замен во времени, и значение полиморфизма в популяции. Как скорость эволюционных изменений, так и полиморфизм исходно зависят от скорости мутирования, поэтому локусы с высокой скоростью мутирования сильнее отличаются между видами, а также имеют высокую гетерозиготность внутри вида. Используя эту концепцию, Хадсон с сотрудниками (Hudson et al, 1987) предложили тест (так называемый тест ХКА, или тест Хадсона-Крайтмана-Агвейда), выявляющий отбор на основе прогнозов теории нейтральности о положительной корреляции изменчивости между и внутри видами. Для использования теста ХКА необходимы данные, по крайней мере, о двух различных генетических локусах у двух разных видов, тогда внутривидовую изменчивость и межвидовую дивергенцию можно сравнивать по различным локусам. Ожидаемые величины внутри- и межвидовых измерений, согласно модели неограниченного числа сайтов, являются функцией времени t с момента дивергенции двух видов, относительных эффективных размеров популяций двух видов и величины q для каждого гена (Hudson et al., 1987; Kreitman, Hudson, 1991). В примере 9.6 приводятся данные по гену алкогольдегидрогеназы Adh у Drosophila и по гену, обусловливающему характер ветвления у кукурузы и родственного злака теосинте.
