Hoe bereken je de allelfrequentie van genen in een populatie?

De allelfrequentie is het percentage van een specifiek allel in de totale genenpool van een populatie. Het geeft aan hoe vaak een bepaald genvariant (allel) voorkomt in verhouding tot alle andere varianten van dat gen in die populatie.

Om de allelfrequentie te berekenen, volg je deze stappen:

1. Identificeer de voortplantende individuen: Alleen de individuen die zich daadwerkelijk voortplanten, dragen hun allelen bij aan de volgende generatie. Allelen van niet-voortplantende individuen worden niet meegenomen in de berekening voor de allelfrequentie van de volgende generatie.
2. Tel het totale aantal allelen: Elk individu heeft twee allelen voor een bepaald gen (één van elke ouder). Vermenigvuldig het aantal voortplantende individuen met twee om het totale aantal allelen in de genenpool te krijgen.
3. Tel het aantal specifieke allelen: Bepaal hoeveel keer een specifiek allel (bijvoorbeeld allel A of allel a) voorkomt in de genenpool van de voortplantende individuen.
   • Voor homozygoot dominante individuen (AA) tel je twee A-allelen per individu.
   • Voor heterozygoot individuen (Aa) tel je één A-allel en één a-allel per individu.
   • Voor homozygoot recessieve individuen (aa) tel je twee a-allelen per individu.

De formules voor het berekenen van de allelfrequenties zijn:

• Frequentie van allel A ($p$): $p = \frac{\text{Aantal A-allelen}}{\text{Totaal aantal allelen}}$
• Frequentie van allel a ($q$): $q = \frac{\text{Aantal a-allelen}}{\text{Totaal aantal allelen}}$

Een belangrijke controle is dat de som van de frequenties van alle allelen voor een gen altijd 1 moet zijn ($p + q = 1$).

Voorbeeld: Stel, in een populatie zijn er:

• 20 individuen met genotype aa (deze kunnen zich niet voortplanten)
• 60 individuen met genotype Aa (deze kunnen zich wel voortplanten)
• 20 individuen met genotype AA (deze kunnen zich wel voortplanten)

We willen de allelfrequentie van allel A ($p$) en allel a ($q$) berekenen voor de volgende generatie.

1. Voortplantende individuen: De 20 aa-individuen planten zich niet voort, dus we kijken alleen naar de 60 Aa en 20 AA individuen. Totaal aantal voortplantende individuen = 60 (Aa) + 20 (AA) = 80 individuen.

2. Totaal aantal allelen in de voortplantende genenpool: Elk van de 80 voortplantende individuen heeft 2 allelen. Totaal aantal allelen = 80 individuen $\times$ 2 allelen/individu = 160 allelen.

3. Aantal specifieke allelen:

   • Aantal A-allelen:
     • Van de 60 Aa-individuen: 60 A-allelen
     • Van de 20 AA-individuen: 20 $\times$ 2 = 40 A-allelen
     • Totaal A-allelen = 60 + 40 = 100 A-allelen.
   • Aantal a-allelen:
     • Van de 60 Aa-individuen: 60 a-allelen
     • Van de 20 AA-individuen: 0 a-allelen
     • Totaal a-allelen = 60 a-allelen.

4. Bereken de allelfrequenties:

   • Frequentie van allel A ($p$): $p = \frac{100 \text{ A-allelen}}{160 \text{ totale allelen}} = 0,625$
   • Frequentie van allel a ($q$): $q = \frac{60 \text{ a-allelen}}{160 \text{ totale allelen}} = 0,375$

5. Controle: $p + q = 0,625 + 0,375 = 1$. Dit klopt.

De allelfrequentie van allel A is dus 0,625 en die van allel a is 0,375 in de genenpool die de volgende generatie zal vormen.