核苷酸多样性

核苷酸多样性(nucleotide diversity)是分子遗传学(分子生物学)中的一个概念。该概念用于表征某一种群多态性的强弱[1]

根井正利李文雄在1979年引入了一种计算核苷酸多样性的方法:在从某一种群中取得的多个样品DNA上随机取一段序列,将在这些序列上的同一位点碱基的不同取平均值,即可得核苷酸多样性的值。他们将这个值记为“π”。

这种方法用数学公式表示如下:

xixj分别代表第i个和第j个序列的对应频率[注 1]πij则为两个序列之间不同位点所占百分比[注 2]。n则为总样本数。

核苷酸多样性是遗传变异(genetic variation)的一个量化值。核苷酸多样性通常与其他衡量种群多样性的数值有联系,同时也和期望杂合度(expected heterozygosity)有联系。核苷酸多样性通常用于衡量种群内或种群间的多样性,或作物与相关物种间的遗传变异[2]。另外,核苷酸多样性还可以用于推算进化关系[3]

可通过直接比对DNA序列来算出核苷酸多样性,亦可使用用分子标记得出的数据(比如使用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术或扩增片段长度多态性PCR(AFLP-PCR)得出的数据)推算出[4][5]

注释

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  1. ^ 比如一共拥有5个样本,那么xixj均为1/5
  2. ^ 举个例子来说,假设第i个样本的序列为ATTAC,第j个样本的序列为ATTAT。进行比较可知,两个序列的长度均为5个碱基对,其中有一对碱基对在两个样本间是不同的,πij为1/5

参考

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  1. ^ Nei, M.; Masatoshi Nei; Wen-Hsiung Li. Mathematical Model for Studying Genetic Variation in Terms of Restriction Endonucleases. PNAS. October 1, 1979, 76 (10): 5269–73. PMC 413122 . PMID 291943. doi:10.1073/pnas.76.10.5269. 
  2. ^ Kilian, B; Ozkan H; Walther A; Kohl J; Dagan T; Salamini F; Martin W. Molecular diversity at 18 loci in 321 wild and 92 domesticate lines reveal no reduction of nucleotide diversity during Triticum monococcum (Einkorn) domestication: implications for the origin of agriculture. Molecular Biology and Evolution. December 2007, 24 (12): 2657–68. PMID 17898361. doi:10.1093/molbev/msm192. 
  3. ^ Yu, N.; Jensen-Seaman MI; Chemnick L; Ryder O; Li WH. Nucleotide diversity in gorillas. Genetics. March 2004, 166 (3): 1375–83 [2015-12-12]. PMC 1470796 . PMID 15082556. doi:10.1534/genetics.166.3.1375. (原始内容存档于2019-12-15). 
  4. ^ Borowsky, Richard L. Estimating nucleotide diversity from random amplified polymorphic DNA and amplified fragment length polymorphism data. Molecular Phylogenetics and Evolution. January 2001, 18 (1): 143–8. PMID 11161751. doi:10.1006/mpev.2000.0865. 
  5. ^ Innan, Hideki; Ryohei Terauchib Günter Kahlb; Fumio Tajima. A method for estimating nucleotide diversity from AFLP data. Genetics. March 1, 1999, 151 (3): 1157–64. PMC 1460529 . PMID 10049931. 

外部链接

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