QST (genetik)

Inom kvantitativ genetik är Q _{ST en statistik avsedd att} mäta graden av genetisk differentiering bland populationer med avseende på en kvantitativ egenskap . Den utvecklades av Ken Spitze 1993. Dess namn återspeglar att Q _ST var avsett att vara analogt med fixeringsindexet för ett enda genetiskt lokus (F _ST ). Q _ST jämförs ofta med F _ST för neutrala loci för att testa om variationen i en kvantitativ egenskap är ett resultat av divergent selektion eller genetisk drift, en analys som kallas Q _ST - F _{ST -} jämförelser .

Beräkning av Q _ST

Ekvationer

Q _ST representerar andelen varians bland subpopulationer, och dess beräkning är synonym med F _ST utvecklad av Wright. Men istället för att använda genetisk differentiering beräknas Q _{ST genom att hitta variansen för en kvantitativ egenskap inom och bland subpopulationer och för den totala populationen.} Varians av en kvantitativ egenskap bland populationer (σ ² _GB ) beskrivs som:

$\sigma _{GB}^{2}=(1-Q_{ST})\sigma _{T}^{2}$

Och variansen av en kvantitativ egenskap inom populationer (σ ² _GW ) beskrivs som:

$\sigma _{GW}^{2}=2Q_{ST}\sigma _{T}^{2}$

Där σ ² _T är den totala genetiska variansen i alla populationer. Därför kan Q _ST beräknas med följande ekvation:

$Q_{ST}={\frac {\sigma _{GB}^{2}}{\sigma _{GB}^{ 2}+2\sigma _{GW}^{2}}}$

Antaganden

Beräkning av Q _ST är föremål för flera antaganden: populationer måste vara i Hardy-Weinberg-jämvikt , observerad variation antas bero på enbart additiva genetiska effekter , urval och kopplingsojämvikt är inte närvarande och subpopulationerna existerar inom en ömodell.

Q _ST -F _ST Jämförelser

Q _ST - _{F ST} -analyser involverar ofta att odla organismer under konsekventa miljöförhållanden, kända som vanliga trädgårdsexperiment , och jämföra den fenotypiska variansen med genetisk varians. Om Q _ST visar sig överskrida F _ST tolkas detta som bevis på divergent selektion, eftersom det indikerar mer differentiering i egenskapen än vad som kan produceras enbart av genetisk drift . Om QST _är mindre än FST _förväntas balanseringsval vara närvarande . Om värdena för Q _ST och F _ST är ekvivalenta kan den observerade egenskapsdifferentieringen bero på genetisk drift.

Lämplig jämförelse av Q _ST och F _ST är föremål för flera ekologiska och evolutionära antaganden, och sedan utvecklingen av Q _ST har flera studier undersökt begränsningarna och förträngningarna för Q _ST - F _ST -analyser. Leinonen et al. noteringar F _ST måste beräknas med neutrala loci, men överfiltrering av icke-neutrala loci kan artificiellt reducera F _ST -värden. Cubry et al. fann QST _reduceras i närvaro av dominans , vilket resulterar i konservativa uppskattningar av divergent selektion när QST _är hög, och ofullständiga resultat av balansering av selektion när QST _är låg. Dessutom befolkningsstrukturen avsevärt påverka Q _ST -F _ST -förhållandena. Stepping stone-modeller, som kan generera mer evolutionärt buller än ö-modeller, är mer benägna att uppleva typ 1-fel . Om en delmängd av populationer fungerar som källor, till exempel under invasion , kan viktning av de genetiska bidragen från varje population öka upptäckten av anpassning. För att förbättra precisionen i Q _ST -analyser bör fler populationer (>20) inkluderas i analyserna.