基礎(chǔ)知識(shí)——連鎖不平衡 Linkage disequilibrium (LD)

一、概念

連鎖不平衡是指,在某一群體中,分屬兩個(gè)或兩個(gè)以上基因座的等位基因同時(shí)出現(xiàn)在一條染色體上的幾率,高于隨機(jī)出現(xiàn)的頻率。連鎖不平衡是等位基因或者遺傳標(biāo)記在一個(gè)種群中表現(xiàn)出高于或低于由等位基因的隨機(jī)頻率而預(yù)測(cè)的單模樣本的頻率。(百度百科)

二、舉例說明

現(xiàn)有兩個(gè)基因座控制不同的性狀?;蜃?控制雙眼皮單眼皮性狀;基因座2控制高個(gè)子矮個(gè)子性狀。每個(gè)基因座各有兩個(gè)等位基因,分別用Aa,Bb表示


對(duì)于不同表型有如下四種基因型的組合方式,同時(shí)給出不同表型出現(xiàn)的頻率:

表型 基因型 頻率
雙眼皮高個(gè)子 AB P_{AB}
雙眼皮矮個(gè)子 Ab P_{Ab}
單眼皮高個(gè)子 aB P_{aB}
單眼皮矮個(gè)子 ab P_{ab}

通過上面的信息,我們也可以簡(jiǎn)單計(jì)算出各個(gè)等位基因的頻率:

等位基因 頻率
A P_A=P_{AB}+P_{Ab}
a P_a=P_{aB}+P_{ab}
B P_B=P_{AB}+P_{aB}
b P_b=P_{Ab}+P_{ab}
  • 如果控制這兩個(gè)性狀的基因座互相獨(dú)立不相關(guān),那么各個(gè)基因型的頻率就可以直接算出:P_{AB}=P_AP_B,P_{Ab}=P_AP_bP_{aB}=P_aP_B,P_{ab}=P_aP_b。這就是處于連鎖平衡(Linkage equilibrium) 的狀態(tài)。

  • 而在實(shí)際情況中理論值和實(shí)際值會(huì)產(chǎn)生偏離,這個(gè)偏離的原因則是連鎖不平衡(Linkage disequilibrium) ,這個(gè)偏離的程度通常記為D,稱為連鎖不平衡系數(shù),D=P_{AB}-P_AP_B

A a 求和
B P_{AB}=P_AP_B+D P_{aB}=P_aP_B-D P_B
b P_{Ab}=P_AP_b-D P_{ab}=P_aP_b+D P_b
求和 P_A P_a 1

然而用D來衡量連鎖不平衡程度并不嚴(yán)謹(jǐn),因?yàn)镈值會(huì)受到等位基因頻率的影響,因此對(duì)于不同頻率的等位基因?qū)χg無(wú)法比較連鎖不平衡程度的大小。

三、連鎖不平衡程度

為了找到更適合衡量連鎖不平衡程度的量,對(duì)D值進(jìn)行一些處理,有以下兩種方法:

  • D'
    是由Lewontin提出的通過標(biāo)準(zhǔn)化D值得到D',D’反映了群體的重組歷史,適用于研究群體的連鎖不平衡程度,D'的取值范圍是-1到1。

D'=\frac{D}{D_{max}}

其中:

D_{max}= \begin{cases} min[P_AP_B,P_aP_b],D<0\\ min[P_AP_b,P_aP_B],D>0 \end{cases}

  • r^2
    更多時(shí)候則使用相關(guān)系數(shù)r^2來衡量連鎖不平衡程度:

r^2=\frac{D^2}{P_AP_aP_BP_b}

r^2反映等位基因相關(guān)程度,適用于GWAS分析,r^2的取值范圍為0到1

當(dāng)D’=0,r^2=0時(shí),處于完全連鎖平衡狀態(tài)

當(dāng)D’=1,r^2=1時(shí),處于完全連鎖不平衡狀態(tài)

【參考鏈接】

連鎖不平衡(LD)分析http://m.itdecent.cn/p/4393d1b79924

連鎖不平衡 linkage disequilibrium LDhttps://gwaslab.com/2021/04/04/%E8%BF%9E%E9%94%81%E4%B8%8D%E5%B9%B3%E8%A1%A1-linkage-disequilibrium-ld/

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
【社區(qū)內(nèi)容提示】社區(qū)部分內(nèi)容疑似由AI輔助生成,瀏覽時(shí)請(qǐng)結(jié)合常識(shí)與多方信息審慎甄別。
平臺(tái)聲明:文章內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))由作者上傳并發(fā)布,文章內(nèi)容僅代表作者本人觀點(diǎn),簡(jiǎn)書系信息發(fā)布平臺(tái),僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。

相關(guān)閱讀更多精彩內(nèi)容

友情鏈接更多精彩內(nèi)容