Coeficiente de endogamia

O coeficiente de endogamia ( IK ou F para breve ; ver também coeficiente : "Beizahl, Vorzahl") calcula a probabilidade de que a mesma informação genética (selecionada aleatoriamente) seja encontrada na prole de pais que já estão intimamente relacionados biologicamente como no último ancestral comum dos dois pais. O coeficiente corresponde a cerca de metade do coeficiente de relacionamento dos dois pais entre si, porque eles herdam apenas 50% de sua composição genética . A descendência de gêmeos idênticos ou clones (cópias) são completamente idênticos em composição genética em comparação com seus pais , porque esses já são indivíduos geneticamente idênticos - conseqüentemente, eles também têm um coeficiente de endogamia de 1/2 = 50%. Em contraste, a probabilidade estatística de que quaisquer dois indivíduos que não sejam intimamente relacionados do mesmo grupo populacional tenham a mesma informação genética selecionada aleatoriamente e a passem para seus descendentes juntos é de cerca de 3%.

Em termos genéticos , o coeficiente de endogamia faz uma previsão matemática da extensão em que uma prole em qualquer local em um cromossomo ( locus ) herdou dois estados idênticos de um gene ( alelos ) de ambos os ancestrais (pureza: homozigose ). O cálculo foi desenvolvido na década de 1920 pelo geneticista americano Sewall Wright ( veja abaixo ).

Como o aumento do coeficiente de endogamia leva a uma maior homozigosidade da prole e a maioria das doenças hereditárias são hereditárias recessivas ( recessivas ), pode ocorrer em populações regionais ou sociais confinadas ou populações que são apenas ou principalmente um outro parceiro para doenças hereditárias em populações endógama (ver também Doenças hereditárias na consanguinidade humana , aconselhamento genético humano ).

Visão geral

A probabilidade de correspondência genética aumenta quando os pais são intimamente relacionados e diminui quanto mais gerações tiver o último ancestral comum . A seguinte tabela de coeficientes de consanguinidade é calculada a partir dos coeficientes de parentesco divididos por 2, porque os valores se referem aos (futuros) filhos dos indivíduos relacionados , ou seja , 1 geração à frente:

emparelhamento	Coeficiente de relacionamento (R)	Coeficiente de consanguinidade para prole (F), (IK)
gêmeos idênticos ou dois clones	1/1 00= 1,00 00000= 100% de correspondência	1/2 00= 50% ...
Pai ∞ filho	1/2 00= 0,50 00000= 050% ...	1/4 00= 25% ...
Irmão ∞ irmã	1/2 00= 0,50 00000= 050% ...	1/4 00= 25% ...
Meio irmão ∞ meia irmã	1/4 00= 0,25 00000= 025% ...	1/8 00= 12,50% ...
Avô ∞ neto	1/4 00= 0,25 00000= 025% ...	1/8 00= 12,50% ...
Tio, tia ∞ sobrinho, sobrinha	1/4 00= 0,25 00000= 025% ...	1/8 00= 12,50% ...
Primo ∞ primo (1º grau)	1/8 00= 0,125 0000= 012,5% ...	1/16 0= 06,25% ...
Primo ∞ primo (1º grau, 1 geração adiada)	1/16 0= 0,0625 000= 006,25% ...	1/32 0= 03,125% ...
Primo ∞ primo 2º	1/32 0= 0,03125 00= 003,125% ...	1/64 0= 01,56% ...
Primo ∞ 3º primo	1/128 = 0,0078125 = 000,78125% ...	1/256 = 00,39% ...
dois indivíduos aleatórios (do mesmo grupo populacional)	00000≈ 0,06 00000≈ 006% estatístico. Partidas	00000≈ 02–4% de correspondências estatísticas

primos

A distância entre os primos (1º grau: normal) e os primos de 2º grau muda em 2 graus de relacionamento: Na linha direta dos ancestrais, há 1 geração de volta aos seus ancestrais comuns, os bisavós (ou apenas aos uma grande-avós), e, em seguida, nos dois ramos das linhas laterais (de família) de novo uma na frente da geração actual (ver também directa e lateral do relacionamento ). Assim, os valores dos primos “distantes” são apenas um quarto dos do 1º grau. No caso de primos de 3º grau (2 anteriores, 2 avançados) os valores caem bem abaixo da média estatística e são desprezíveis. Esses valores baixos representam o pequeno “remanescente” genético dos bisavós originais (ou bisavós), que deram à luz dois filhos que, por sua vez, estabeleceram as duas linhas diferentes dos primos de terceiro grau.

Preferência de parentes

O nível do coeficiente de parentesco também desempenha um papel na explicação de atos altruístas ( altruísmo ) em humanos e animais ou na sucessão social (ver seleção de parentes ). Em sociobiologia e psicobiologia , o nível do coeficiente de parentesco dos indivíduos permite que as previsões correspondentes sejam feitas sobre seu comportamento, o que garante que seu próprio gene seja mais bem-sucedido na reprodução .

Procedimento de estimativa

Para grupos ou populações, é possível calcular uma média de todos os seus membros. Para poder calcular seu coeficiente de endogamia, o grau de consanguinidade de seus ancestrais deve ser conhecido. As declarações só são possíveis em uma determinada profundidade de tempo, porque com o aumento das gerações, todos os cálculos devido à ausência de ancestrais comprovados (ou perda de ancestrais ) tornam-se estimativas com erros estatísticos mais ou menos grandes .

Para endogamia coeficiente de indivíduos, grupos sociais ou populações para estimar aproximadamente que lata frequência sobrenome de seus antepassados são avaliados: Tinha dois pais antes de seu casamento o mesmo nome ( isonymy ) está fechado para um maior coeficiente de consanguinidade.

Use na criação

Na criação de animais, existem dados para muitas espécies e raças que mostram uma relação adversa entre o coeficiente de endogamia e a perda de desempenho, por exemplo, no que diz respeito à produção de leite, fertilidade ou prêmio em dinheiro; isso é chamado de depressão por endogamia (diminuição da aptidão ). Nesses casos, cruzar significa manter o coeficiente de endogamia o mais baixo possível.

Por outro lado, a endogamia com um ancestral com desempenho particularmente bom também pode levar a um aumento no desempenho de sua prole, o que compensa a influência desvantajosa da depressão por endogamia. Nesses casos, é uma questão de equilíbrio entre o aumento de desempenho relacionado à endogamia e a depressão por endogamia que ocorre.

Em populações sujeitas à recuperação completa de endogamia ( purgação ), não há mais qualquer conexão entre o coeficiente de endogamia e a depressão por endogamia .

Cálculo

Método exato de Wright

Os coeficientes de endogamia podem ser calculados de várias maneiras. O cálculo exato (complexo) é fornecido pela fórmula do geneticista americano Sewall Wright , que ele desenvolveu na década de 1920:

${\ displaystyle F_ {I} = \ sum \ left ({\ frac {1} {2}} \ right) ^ {n_ {1} + n_ {2} +1} \ cdot (1 + F_ {A_ {i }})}$

${\ displaystyle n_ {1}}$ = Número de gerações do pai ao ancestral comum
${\ displaystyle n_ {2}}$ = Número de gerações da mãe ao ancestral comum
${\ displaystyle F_ {A_ {i}}}$ = Coeficiente de consanguinidade do ancestral comum

Cálculo usando coeficientes de isonomia

Uma vez que a fórmula de Wright inclui os coeficientes de endogamia dos ancestrais individuais, um poder de computação muito alto é rapidamente necessário para o cálculo de Wright, dependendo do número de gerações. A seguinte fórmula de aproximação, portanto, existe para um cálculo menos complexo:

${\ displaystyle IK = \ sum {\ frac {1} {2 ^ {n_ {1} + n_ {2} +1}}}}$

${\ displaystyle IK}$ = Coeficiente de isonomia (aproximação do coeficiente de endogamia)
${\ displaystyle n_ {1}}$ = Gerações entre pai e ancestrais comuns
${\ displaystyle n_ {2}}$ = Gerações entre mãe e ancestrais comuns

Isso é calculado para cada ancestral recorrente e depois totalizado. Os ancestrais são incluídos apenas mais de uma vez se eles fluem através de outros ancestrais; os pais de múltiplos ancestrais, portanto, não são incluídos, visto que já são descendentes com o ancestral. O coeficiente de endogamia dos ancestrais individuais não é levado em consideração, o que significa que o valor aproximado obtido é muito baixo.

Outros métodos

Outros métodos de cálculo, particularmente adequados para populações muito grandes (mais de 100.000 indivíduos), são o cálculo de endogamia de acordo com Quaas (1976), de acordo com Meuwissen (1992), e de acordo com van Raden (1992). Sua vantagem sobre o método de Wright reside no cálculo consideravelmente mais rápido de boas aproximações do coeficiente de endogamia, mesmo com uma grande quantidade de dados.

Veja também

Coeficiente de perda ancestral (ancestrais individuais aparecem em várias posições ancestrais ao mesmo tempo)
Consanguinidade em humanos

literatura

Geral:

Horst Kräusslich , Gottfried Brem (Hrsg.): Criação de animais e ensino de agricultura geral para veterinários. Enke, Stuttgart 1997, ISBN 3-432-26621-9 .
Adrian Morris Srb, Ray David Owen , Robert Stuart Edgar: General Genetics. 2ª Edição. Freeman, São Francisco / Londres 1965, Biblioteca do Congresso 65-19558 (inglês).

Métodos:

Th. Meuwissen, Z. Luo: Computing Inbreeding Coefficients in Large Populations. In: Genet Sel Evol. Volume 24, 1992, pp. 305-313 (Inglês; PMC 2711146 (texto completo livre)).
RL Quaas: Calculando os elementos diagonais e inversos de uma grande matriz de relacionamento do numerador. In: Biometrics. Volume 32, 1976, pp. 949-953 (Inglês; visualização: JSTOR 2529279 ).
PM van Raden: Contabilidade para consanguinidade e cruzamento na avaliação genética de grandes populações. In: Journal of Dairy Science. Volume 75, No. 11, 1992, pp. 3136-3144 ( online em journalofdairyscience.org).
Sewall Wright : Coeficientes de consanguinidade e relacionamento. In: The American Naturalist. Volume 56, 1922, pp. 330-338 (Inglês; texto completo: JSTOR 2456273 ).

Evidência individual

^ ^A^b Hansjakob Müller e outros: Genética médica: planejamento familiar e genética. In: Swiss Medicine Forum. Volume 5, No. 24, Swiss Academy of Medical Sciences, Basel 2005, p. 639–641, aqui p. 640 ( PDF: 123 kB, 3 páginas em medicalforum.ch ( memento de 29 de março de 2018 no Internet Archive )) ; Citação: “Riscos genéticos em casamentos relacionados: deficiências físicas e mentais (incluindo mortalidade na primeira infância) entre os filhos de pais aparentados (risco básico na população aprox. 3%)”.
^ Andrew Read, Dian Donnai: Applied Human Genetics. De Gruyter, Berlin 2008, ISBN 978-3-11-020867-2 , p. 251 (publicado pela primeira vez na Grã-Bretanha em 2007; visualização da página na pesquisa de livros do Google); Citação: “O coeficiente de consanguinidade de uma pessoa descreve a proporção de loci a partir da qual se pode esperar que a pessoa em questão seja homozigota por causa do parentesco de seus pais [...] e também descreve a probabilidade de que a pessoa em questão herde dois genes em qualquer locus que são idênticos devido à sua origem. "
↑ ^a^b^c Jan Murken et al . : Consanguinidade e coeficiente de parentesco em diferentes relações de parentesco. In: Human Genetics. 7ª edição totalmente revisada. Georg Thieme Verlag, 2006, ISBN 978-3-13-139297-8 , p. 252: tabela (também há as fórmulas exatas; visualização da página na pesquisa de livros do Google).
^ FM Lancaster: O coeficiente de endogamia (F) e suas aplicações. In: Aspectos Genéticos e Quantitativos da Genealogia. 2015, acessado em 1 de junho de 2020 (consulte a seção A forma mais próxima de consanguinidade e Tabela 19). Compare também o quadrado de Punnett ( quadrado de combinação).
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[SAMW_2005-1] A^b Hansjakob Müller e outros: Genética médica: planejamento familiar e genética. In: Swiss Medicine Forum. Volume 5, No. 24, Swiss Academy of Medical Sciences, Basel 2005, p. 639–641, aqui p. 640 ( PDF: 123 kB, 3 páginas em medicalforum.ch ( memento de 29 de março de 2018 no Internet Archive )) ; Citação: “Riscos genéticos em casamentos relacionados: deficiências físicas e mentais (incluindo mortalidade na primeira infância) entre os filhos de pais aparentados (risco básico na população aprox. 3%)”.

[Read,Donnai_2008-2] Andrew Read, Dian Donnai: Applied Human Genetics. De Gruyter, Berlin 2008, ISBN 978-3-11-020867-2 , p. 251 (publicado pela primeira vez na Grã-Bretanha em 2007; visualização da página na pesquisa de livros do Google); Citação: “O coeficiente de consanguinidade de uma pessoa descreve a proporção de loci a partir da qual se pode esperar que a pessoa em questão seja homozigota por causa do parentesco de seus pais [...] e também descreve a probabilidade de que a pessoa em questão herde dois genes em qualquer locus que são idênticos devido à sua origem. "

[Murken-2006-3] Jan Murken et al . : Consanguinidade e coeficiente de parentesco em diferentes relações de parentesco. In: Human Genetics. 7ª edição totalmente revisada. Georg Thieme Verlag, 2006, ISBN 978-3-13-139297-8 , p. 252: tabela (também há as fórmulas exatas; visualização da página na pesquisa de livros do Google).

[4] FM Lancaster: O coeficiente de endogamia (F) e suas aplicações. In: Aspectos Genéticos e Quantitativos da Genealogia. 2015, acessado em 1 de junho de 2020 (consulte a seção A forma mais próxima de consanguinidade e Tabela 19). Compare também o quadrado de Punnett ( quadrado de combinação).

[Wright_1922-5] Sewall Wright : Coeficientes de consanguinidade e relacionamento. In: The American Naturalist. Volume 56, 1922, pp. 330-338 (Inglês; JSTOR 2456273 ).

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[Meuwissen_1992-7] . Th Meuwissen, Z. Luo: Computing Inbreeding Coefficients in Large Populations. In: Genet Sel Evol. Volume 24, 1992, pp. 305-313 (Inglês; PMC 2711146 (texto completo livre)).

[Raden_1992-8] PM van Raden: Explicar a consanguinidade e o cruzamento na avaliação genética de grandes populações. In: Journal of Dairy Science. Volume 75, No. 11, 1992, pp. 3136-3144 ( online em journalofdairyscience.org).

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