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Estructura Poblacional
Clase 9
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Significancia de FST
• Dos Formas– Permutaciones
• Requiere Programa
– Chi-Cuadrado• No muy bueno• Multi-loci: se suman 2 y
entre loci
• N: tamaño población• n: número sub-poblaciones• a: número de alelos
)1)(1(
)1(22
na
aNFST
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Genes uni-paternales
• Se puede estudiar estructura poblacional para genes maternales y paternos– Flujo semilla vs. Polen– Dispersión mitocondrial
• Cuentan con menor Ne (½Ne)
– Fst(m) tiende a ser menor que nuclear Fst(n)
• Aquellos casos dónde hay mucho flujo
– Fst(m) tiende a ser mayor que nuclear Fst(n)
• Flujo es mayor por polen o gametos masculinos
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Alelos con relación Filogenética
• Vs: varianza entre poblaciones
• Vt: varianza total
• Se requieren:– Estimativas de – Tasa de mutación
entre alelos
• Raro! No-software
t
SST V
VN 1
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AMOVA
• Análisis molecular de Varianza– Estudia variación genética entre poblaciones– Técnica basada en permutaciones
• Pocos supuestos
– Útil para varios tipos de marcadores• Secuencias• Co-dominantes• Dominantes
• Fácil de interpretar porque se basa en ANDEVA
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AMOVA
• Estructura herárquica– Diversidad entre grupos de poblaciones– Diversidad entre poblaciones dentro de
grupos– Diversidad entre individuos dentro de
poblaciones
• Difiere de ANDEVA porque prueba de hipótesis es mediante permutaciones
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AMOVA1. Crear vectores booleanos que indique
presencia ausencia de marcador en grupos2. Calcular diferencias entre vectores (Distancia
Euclidiana) ( ij)
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AMOVA
3. Se calculan distancias entre todos los grupos jerárquicos y se crea una matriz de distancias al cuadrado (2
ij) que refleje estructura de población
4. Matriz provee diferentes componentes de las SSD
SSDTotal
SSDEntre regiones
SSDEntre poblaciones
Modelo
población de dentro individual efecto Varianza :
grupo de dentropoblación -sub Varianza : Grupos; Varianza :2
22
c
ba
jigiggjig cbaXX
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Estadísticas phi de AMOVA
http://www.bioss.ac.uk/smart/unix/mamova/slides/frames.htm
222
2
cba
aCT
Correlación entre haplotipos de una
región en relación con haplotipos de la población total (análogo a FRT)
22
2
cb
bSC
Correlación entre haplotipos de individuos en sub-población con
respecto a toda la población (análogo a FSR)
222
22
cba
baST
Correlación de haplotipos sacados de sub-población relativo a los sacados de toda la población (análogo a FST)
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Weir & Cocherham
• Desarrollan su estimativa () de FST mediante un marco de ANDEVA. Consideran:– Todas poblaciones
originan de una ancestral y se mide su diferenciación
– Poblaciones representan factores aleatorios (muestras aleatorias)
– Modelo jerárquico con Grupos, Poblaciones e Individuos:
222
2
222
2
1
PIG
P
PIG
GF
)1(2
1]
1/][
)1(2
12[
2
nppn
n
Se relaciona con FST así:
n: tamaño muestra promedio
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Estructura GenéticaEstudios Empíricos: Eanes & Koehn (1978, Evolution)
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Estructura Genética
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Estructura GenéticaEstimativas de diferenciación genética con marcadores maternales y bi-parentales para varias especies de plantas. El Mousadik and Petit (1996) & Ennos (1994). FSt
Especies Bi-parental Maternales Argonia spinosa 0.25 0.60 Eucalyptus nitens 0.30 0.62 Fagus sylvatica 0.05 0.83 Hordeum spontaneum 0.49 0.74 Quercus petraea 0.03 0.92 Pinus contorta 0.09 0.72 Pinus radiata 0.13 0.83 Pseudotsuga menziesii 0.24 0.73
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Software para cálculo de Estadísticas F y similares
• Estadísticas F:– FSTAT
• http://www2.unil.ch/popgen/softwares/fstat.htm– GenAlEx
• http://www.anu.edu.au/BoZo/GenAlEx/
• Estadísticas Theta:– TFPGA
• http://www.marksgeneticsoftware.net/– GDA
• http://hydrodictyon.eeb.uconn.edu/people/plewis/software.php
• AMOVA– Arlequin
• http://anthropologie.unige.ch/arlequin/– GenAlEx– WinAmova
• http://iubio.bio.indiana.edu/soft/biology/ibmpc/
• Estadística RST– Microsat
• http://hpgl.stanford.edu/projects/microsat/ – RstCalc
• http://www.biology.ed.ac.uk/research/institutes/evolution/software/rst/rst.html (pop-up’s)
• Estadísticas F para loci dominantes– Hickory (Bayesiano)
• http://hydrodictyon.eeb.uconn.edu/people/plewis/software.php