Нуклеотидное разнообразие - Nucleotide diversity

Нуклеотидное разнообразие это концепция в молекулярная генетика который используется для измерения степени полиморфизм внутри населения.^[1]

Одна из часто используемых мер нуклеотидного разнообразия была впервые введена Nei и Ли в 1979 году. Этот показатель определяется как среднее количество нуклеотид различия на сайте между двумя ДНК последовательности во всех возможных парах в выборке населения, и обозначается ${\displaystyle \pi }$.

Он задается формулой:

${\displaystyle \pi =\sum _{ij}x_{i}x_{j}\pi _{ij}=2*\sum _{i=2}^{n}\sum _{j=1}^{i-1}x_{i}x_{j}\pi _{ij}}$

куда ${\displaystyle x_{i}}$ и ${\displaystyle x_{j}}$ соответствующие частоты ${\displaystyle i}$ й и ${\displaystyle j}$ th последовательности, ${\displaystyle \pi _{ij}}$ это количество нуклеотидных различий на нуклеотидный сайт между ${\displaystyle i}$ й и ${\displaystyle j}$ th последовательностей и ${\displaystyle n}$ - количество последовательностей в выборке.

Разнообразие нуклеотидов является мерой генетическая вариация. Обычно это связано с другими статистическими показателями разнообразия населения и похоже на ожидаемая гетерозиготность. Эта статистика может использоваться для мониторинга разнообразия внутри или между экологическими популяциями, для изучения генетической изменчивости сельскохозяйственных культур и родственных видов,^[2] или для определения эволюционных отношений.^[3]

Нуклеотидное разнообразие может быть рассчитано путем непосредственного исследования последовательностей ДНК или может быть оценено на основе данных молекулярных маркеров, таких как случайная амплифицированная полиморфная ДНК (RAPD ) данные ^[4] и полиморфизм длины амплифицированного фрагмента (AFLP ) данные.^[5]

Программного обеспечения

• ДнаСП - DNA Sequence Polymorphism, это пакет программного обеспечения для анализа нуклеотидного полиморфизма на основе данных выровненных последовательностей ДНК.
• МЕГА, Molecular Evolutionary Genetics Analysis, представляет собой программный пакет, используемый для оценки скорости молекулярной эволюции, а также для создания филогенетических деревьев и выравнивания последовательностей ДНК. Доступно для Windows, Linux и Mac OS X (начиная с версии 5.x).
• Арлекин3 программное обеспечение можно использовать для расчета нуклеотидного разнообразия и множества других статистических тестов для внутрипопуляционных и межпопуляционных анализов. Доступно для Windows.
• Варискан
• р упаковка PopGenome

Рекомендации

1. Nei, M .; Масатоши Нэй; Вэнь-Сюн Ли (1 октября 1979 г.). «Математическая модель для изучения генетической изменчивости эндонуклеаз рестрикции». PNAS. 76 (10): 5269–73. Дои:10.1073 / pnas.76.10.5269. ЧВК  413122. PMID  291943.
2. Килиан, B; Ozkan H; Вальтер А; Kohl J; Даган Т; Salamini F; Мартин В. (декабрь 2007 г.). «Молекулярное разнообразие в 18 локусах в 321 диких и 92 одомашненных линиях не выявило снижения нуклеотидного разнообразия во время одомашнивания Triticum monococcum (Einkorn): последствия для происхождения сельского хозяйства». Молекулярная биология и эволюция. 24 (12): 2657–68. Дои:10,1093 / мольбэв / мсм192. PMID  17898361.
3. Ю, Н .; Дженсен-Симан М.И.; Chemnick L; Райдер О; Ли WH (март 2004 г.). «Нуклеотидное разнообразие горилл». Генетика. 166 (3): 1375–83. Дои:10.1534 / genetics.166.3.1375. ЧВК  1470796. PMID  15082556.
4. Боровски, Ричард Л. (январь 2001 г.). «Оценка нуклеотидного разнообразия из случайных амплифицированных полиморфных ДНК и данных полиморфизма длины амплифицированных фрагментов». Молекулярная филогенетика и эволюция. 18 (1): 143–8. Дои:10.1006 / mpev.2000.0865. PMID  11161751.
5. Иннан, Хидеки; Риохей Тераучиб Гюнтер Кальб; Фумио Таджима (1 марта 1999 г.). «Метод оценки нуклеотидного разнообразия по данным AFLP». Генетика. 151 (3): 1157–64. ЧВК  1460529. PMID  10049931.