CALCOLO DELLE FREQUENZE GENICHE PER GENI LEGATI AL SESSO GLUCOSIO-6-FOSFATO G6PD 6-FOSFO-LATTONE A (110%) ALLELE NORMALE B (100%) A- (Africa) ALLELE NORMALE B- (Mediterraneo) GdMed ALLELI GdB GdB- GdMed GdA GdA-

XGdBXGdB XGdBXGdMed XGdMedXGdMed FEMMINE XGdBXGdB XGdBXGdMed XGdMedXGdMed MASCHI XGdBY XGdMedY FEMMINE MASCHI Alleli codominanti Conteggio diretto ±p(1-p)/2N ±p(1-p)/N

POPOLAZIONE AFRICANA  (L’allele non deficitario può avere delle varianti di mobilità elettroforetica- più veloci/più lente) B A A- 93% N 67 13 8 2 90 GdB = 67/90 =0.744±0.0021 GdA = 13/90 =0.144±0.0370 GdA- = 8/90 = 0.090±0.0302 Gd93% = 2/90 =0.022±0.0155

OROMO AMHARA Maschi OROMO A 6 4 GdA=0.1667±0.0621 B 30 42 GdB=0.8333 36 46 AMHARA GdA=0.0870±0.0416 GdB=0.9130 Femmine OROMO AB 5 3 GdA=0.0556±0.0242 B 40 37 GdB=0.9444 45 40 AMHARA GdA=0.0375±0.0212 GdB=0.9625

ACCOPPIAMENTO ASSORTATIVO Accoppiamento assortativo positivo completo incompleto Accoppiamento assortativo negativo completo incompleto

Accoppiamento assortativo positivo incompleto Frazione S della popolazione (accoppiamento assortativo) AAxAA=Sp4=Sp2 AaxAa=S4p2q2=S2pq aaxaa=Sq4=Sq2 Frazione 1-S della popolazione (accoppiamento casuale) AAxAA=(1-S)p4 AAxAa=(1-S)4p3q AAxaa=(1-S)2p2q2 AaxAa=(1-S)4p2q2 Aaxaa=(1-S)4pq3 aaxaa=(1-S)q4

Accoppiamento consanguineo Incrocio tra parenti prossimi  inincrocio Molto usato in agricoltura e nell’allevamento degli animali per ottenere individui con particolari caratteristiche Nell’uomo motivi sociali e culturali riducono, ma non eliminano del tutto, l’incidenza del matrimonio tra consanguinei I matrimoni consentiti sono quelli tra primi cugini, tra secondi cugini e tra zio/a e nipote

La principale conseguenza genetica  aumento della frequenza degli omozigoti  possibilità che si manifestino geni recessivi rari Geni recessivi rari  spesso dannosi  aumento del carico genetico nella popolazione (parte della variabilità genetica che in accoppiamento casuale rimane nascosta) Comunità geograficamente o socialmente isolate  alte frequenze di matrimoni tra parenti  ”isolati genetici” “rottura degli isolati”

Accoppiamento consanguineo  tipo particolare di unione assortativa  2 individui che hanno almeno 1 antenato comune  alleli uguali per discesa FXY = probabilità che 1 individuo riceva, per un certo locus, dai genitori 2 alleli uguali per discesa Somiglianza genetica tra due individui (X e Y) è misurata dal coefficiente di consanguineità Alleli uguali in stato  alleli uguali che non derivano da un antenato comune, o meglio da un antenato comune identificabile perché molto lontano nel tempo Il coefficiente di consanguineità tra 2 individui è anche la probabilità che ha l’individuo nato tra i 2 di essere omozigote a 1 locus per 2 alleli uguali per discesa Coefficiente di consanguineità = coefficiente d’inincrocio = coefficiente di consanguineità tra i suoi genitori FXY = FI

Locus con 2 alleli codominanti A e a (frequenza p e q tali che p + q = 1) In accoppiamento casuale  AA = p2 (omozigote alleli uguali solo in stato) Nel caso di accoppiamento consanguineo  la popolazione si suddivide in 2 sottopopolazioni: una che pratica accoppiamento consanguineo (proporzione pari a F) una che pratica l’accoppiamento casuale (proporzione pari a 1-F) Nella prima frazione A (p)xA (p) = 1 p2 = 1 p = 1 = 1 AA = Fp aa = Fq La somma delle frequenze dei 2 omozigoti Fp +Fq = F(p+q) = F

Nell’altra frazione (accoppiamenti casuali) AA = (1-F) p2 Aa = (1-F)2pq aa = (1-F) q2 In questo caso la somma delle frequenze (1-F) p2 + (1-F)2pq + (1-F) q2 = (1-F)( p2 + 2pq + q2) = (1-F)(p + q)2 = 1-F

Nell’intera popolazione le frequenze saranno AA = Fp + (1-F) p2 = = Fp + = = = Fp + = Fp + p – Fp – pq +Fpq = = p – pq +Fpq = = p – p(1-p) + Fpq = = p –p + p2 + Fpq = = p2 + Fpq omozigoti  Aa = 2pq(1-F) eterozigoti↓ aa = p2 + Fpq

La consanguineità non altera le frequenze alleliche. Nella generazione successiva la frequenza di A p’ = p2 + Fpq + (1-F) = p2 + Fpq + (1-F)pq = = p2 + Fpq + pq-Fpq = p2 + pq = p(p + q) = p analogamente q’ = q Se F rimane costante di generazione in generazione la popolazione si mantiene in equilibrio → equilibrio di Wright

Calcolo coefficiente di consanguineità con frequenze alleliche La consanguineità determina una riduzione degli eterozigoti La stima del livello viene fatta confrontando la popolazione dei genotipi eterozigoti osservati con quella attesa nell’ipotesi di accoppiamento casuale Popolazione con un certo grado di consanguineità Locus a 2 alleli A (p) e a (q) p + q = 1 H = frequenza eterozigoti osservati H0 = frequenza degli eterozigoti nella popolazione in accoppiamento casuale = 2pq (Hardy-Weinberg) F = F misura la riduzione di eterozigosità che ha una popolazione che pratica un certo livello di accoppiamento consanguineo rispetto a una popolazione con le stesse frequenze alleliche e che pratica l’accoppiamento casuale

Calcolo coefficiente di consanguineità con frequenze alleliche La consanguineità determina una riduzione degli eterozigoti La stima del livello viene fatta confrontando la popolazione dei genotipi eterozigoti osservati con quella attesa nell’ipotesi di accoppiamento casuale Popolazione con un certo grado di consanguineità Locus a 2 alleli A (p) e a (q) p + q = 1 H = frequenza eterozigoti osservati H0 = frequenza degli eterozigoti nella popolazione in accoppiamento casuale = 2pq (Hardy-Weinberg) F = F misura la riduzione di eterozigosità che ha una popolazione che pratica un certo livello di accoppiamento consanguineo rispetto a una popolazione con le stesse frequenze alleliche e che pratica l’accoppiamento casuale

Generazione filiale: 1/4ac 1/4ad 1/4bc 1/4bd ab cd 1/2 Probabilità che trasmetta allele a ai figli 1/2 Y X FI=FXY 1/2 1/2 Probabilità che la madre trasmetta l’allele a all’individuo Z è (1/2)4 Considerando tutti e 4 gli alleli FI = 4 (1/2)4 = 4(1/16) = 1/4 Probabilità che figlio trasmetta lo stesso allele a ai figli Z

PRIMI CUGINI 1/2 1/2 1/2 1/2 FI = 4(1/2)6 = 4(1/64) = 1/16 1/2 1/2

SECONDI CUGINI 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 FI = 4(1/2)8 = 4(1/256) = 1/64

ZIO/A E NIPOTE 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 FI = 4(1/2)5 = 4(1/32) = 1/8 1/2

FRATELLI GERMANI ab cd ef 1/2 1/2 ac bc ad bd ce cf de df 1/2 1/2 FI = 2(1/2)4 = 2(1/16) = 1/8