フェイとウーのH

フェイとウーのH検定は、ジャスティン・フェイとチュン・イ・ウーの2人の研究者によって考案され、その名が付けられた^統計検定である。^[1]この検定の目的は、ランダムに（「中立的に」）進化するDNA配列と正の選択下で進化する DNA配列を区別することである。この検定は、中立的に進化する配列と非ランダムに進化する配列（方向性選択または均衡選択、人口増加または縮小、遺伝的ヒッチハイクを通じて）を区別するために使用される田島のD検定[2]を発展させたものである。フェイとウーのHは、進化の歴史の中で選択的スイープを経験した配列を識別するために頻繁に使用される。

コンセプト

異なる集団間で対立遺伝子の多型がほとんどない DNA 配列を想像してください。これは少なくとも 3 つの原因によって発生する可能性があります。

配列は強い負の選択を受けているため、配列内の新たな変異は有害であり、直ちに除去される。
配列は選択スイープ（対立遺伝子が固定/近固定に上昇）を経験したばかりなので、すべての対立遺伝子が均質化されました。見られるまれな多型はごく最近のものです。
集団ボトルネックが存在し、集団内のすべての個体は小さな集合（または1つ）の共通祖先から派生している。

さて、すべての集団のすべての対立遺伝子を使用して Tajima の D を計算すると、稀な多型が過剰に存在するため、Tajima の D は負の値を示し、特定の配列がランダムに進化していないことがわかります。ただし、これが何らかの選択作用によるものなのか、最近何らかの選択スイープがあったのか、または集団の拡大/縮小によるものなのかはわかりません。それを知るには、Fay と Wu の H を計算します。^[3]

Fay と Wu の H は、集団多型データだけでなく、外群種のデータも使用します。外群種のおかげで、2 つの系統が分岐する前の対立遺伝子の祖先状態がどのようなものであったかがわかるようになりました。たとえば、祖先対立遺伝子が異なっていた場合、その領域で選択スイープがあったと言えます (連鎖による可能性もあります)。選択スイープの大きさは、H の強さによって決まります。対立遺伝子が同じだった場合、それは配列が負の選択を経験しており、祖先状態が維持されていることを意味します。一方、H が 0 に近いということは、中立性からの逸脱の証拠がないことを意味します。

解釈

フェイとウーのHが有意に正の場合、平衡期待値と比較して中頻度および高頻度由来の一塩基多型（SNP）が不足していることを示し、フェイとウーのHが有意に負の場合、高頻度由来のSNPが過剰であることを示します。^[4]

参考文献

^ Fay, JC.; Wu, CI. (2000 年 7 月). 「ポジティブダーウィン選択下でのヒッチハイク」.遺伝学. 155 (3): 1405–13. doi :10.1093/genetics/155.3.1405. PMC 1461156. PMID 10880498 .
^ Tajima F (1989年11月). 「DNA多型による中立突然変異仮説の統計的検定法」.遺伝学. 123 (3): 585–95. doi :10.1093/ genetics /123.3.585. PMC 1203831. PMID 2513255.
^ ヘドリック、フィリップ W. (2005)。集団の遺伝学。ジョーンズ＆バートレットラーニング。p. 436。ISBN 978-0-7637-4772-5。
^ Sterken R、Kiekens R、Coppens E、Vercauteren I、Zabeau M、Inzé D、Flowers J、Vuylsteke M (2009 年 10 月)。「シロイヌナズナのコア細胞周期遺伝子の集団ゲノム研究は自然選択の兆候を示している」。Plant Cell。21 ( 10 ) : 2987–98。doi :10.1105 / tpc.109.067017。PMC 2782269。PMID 19880799。

さらに読む

ハートル、ダニエル L.、クラーク、アンドリュー G. (2007)。集団遺伝学の原理(第 4 版)。シナウアーアソシエイツ。ISBN 978-0878933082。

外部リンク

計算ツール:

DNAsp (Windows)
バリスキャン (Mac OS X、Linux、Windows)
PopGenome R パッケージ (Mac OS X、Linux、Windows)

[Fay-2000-1] Fay, JC.; Wu, CI. (2000 年 7 月). 「ポジティブダーウィン選択下でのヒッチハイク」.遺伝学. 155 (3): 1405–13. doi :10.1093/genetics/155.3.1405. PMC 1461156. PMID 10880498 .

[Tajima_1989-2] Tajima F (1989年11月). 「DNA多型による中立突然変異仮説の統計的検定法」.遺伝学. 123 (3): 585–95. doi :10.1093/ genetics /123.3.585. PMC 1203831. PMID 2513255.

[Hedrick2005-3] ヘドリック、フィリップ W. (2005)。集団の遺伝学。ジョーンズ＆バートレットラーニング。p. 436。ISBN 978-0-7637-4772-5。

[4] Sterken R、Kiekens R、Coppens E、Vercauteren I、Zabeau M、Inzé D、Flowers J、Vuylsteke M (2009 年 10 月)。「シロイヌナズナのコア細胞周期遺伝子の集団ゲノム研究は自然選択の兆候を示している」。Plant Cell。21 ( 10 ) : 2987–98。doi :10.1105 / tpc.109.067017。PMC 2782269。PMID 19880799。