Calculadora de polimorfismos (SNPs)

Los polimorfismos de nucleótido único (SNPs) son variaciones genéticas cruciales para entender la diversidad biológica. Calcular y analizar SNPs permite identificar asociaciones genéticas con enfermedades y rasgos específicos.

Este artículo profundiza en la calculadora de polimorfismos (SNPs), sus fórmulas, tablas de valores comunes y aplicaciones prácticas. Descubre cómo interpretar y aplicar estos cálculos en genética avanzada.

Calculadora con inteligencia artificial (IA) para Calculadora de polimorfismos (SNPs)

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  • Calcular frecuencia alélica de SNP rs1234 en población de 1000 individuos.
  • Determinar el desequilibrio de ligamiento entre dos SNPs específicos.
  • Estimar la heterocigosidad esperada para un SNP con frecuencia alélica dada.
  • Calcular la probabilidad de genotipo para un SNP bajo equilibrio de Hardy-Weinberg.

Tablas extensas de valores comunes en la Calculadora de polimorfismos (SNPs)

SNPFrecuencia alélica mayor (p)Frecuencia alélica menor (q)Heterocigosidad observada (Ho)Heterocigosidad esperada (He)Desequilibrio de ligamiento (D’)Coeficiente de correlación (r²)
rs12340.700.300.420.420.850.72
rs56780.600.400.480.480.900.81
rs910110.800.200.320.320.750.56
rs1213140.550.450.500.500.880.77
rs1516170.650.350.460.460.800.64
rs1819200.750.250.380.380.820.67
rs2122230.900.100.180.180.700.49
rs2425260.500.500.500.500.950.90

Fórmulas esenciales para la Calculadora de polimorfismos (SNPs)

Para calcular y analizar SNPs, es fundamental comprender las fórmulas que describen frecuencias alélicas, heterocigosidad y desequilibrio de ligamiento. A continuación, se presentan las fórmulas clave con explicación detallada de cada variable y valores comunes.

1. Frecuencia alélica (p y q)

La frecuencia alélica representa la proporción de un alelo específico en la población.

p = (2 × NAA + NAa) / (2 × N)
q = 1 – p
  • p: frecuencia del alelo mayoritario.
  • q: frecuencia del alelo minoritario.
  • NAA: número de individuos homocigotos para el alelo A.
  • NAa: número de individuos heterocigotos.
  • N: tamaño total de la población.

Valores comunes: p y q varían entre 0 y 1, con p + q = 1.

2. Heterocigosidad esperada (He)

La heterocigosidad esperada es la probabilidad de que un individuo sea heterocigoto para un SNP bajo equilibrio de Hardy-Weinberg.

He = 2 × p × q
  • He: heterocigosidad esperada.
  • p y q: frecuencias alélicas.

Valores comunes: máximo de 0.5 cuando p = q = 0.5.

3. Heterocigosidad observada (Ho)

La heterocigosidad observada es la proporción real de heterocigotos en la muestra.

Ho = NAa / N
  • Ho: heterocigosidad observada.
  • NAa: número de heterocigotos.
  • N: tamaño total de la población.

4. Desequilibrio de ligamiento (D y D’)

El desequilibrio de ligamiento mide la asociación no aleatoria entre alelos en diferentes loci.

D = PAB – pA × pB
  • D: desequilibrio de ligamiento.
  • PAB: frecuencia observada del haplotipo AB.
  • pA y pB: frecuencias alélicas de A y B.

Para normalizar D y obtener D’, se usa:

D’ = D / Dmax
  • D’: desequilibrio de ligamiento normalizado.
  • Dmax: máximo valor posible de D dado p y q.

5. Coeficiente de correlación (r²)

r² cuantifica la correlación entre dos SNPs, útil para estudios de asociación genética.

r² = D² / (pA × qA × pB × qB)
  • : coeficiente de correlación entre SNPs.
  • D: desequilibrio de ligamiento.
  • pA, qA, pB, qB: frecuencias alélicas de los SNPs A y B.

Valores comunes: r² varía entre 0 (sin correlación) y 1 (correlación perfecta).

Ejemplos prácticos de la Calculadora de polimorfismos (SNPs)

Ejemplo 1: Cálculo de frecuencias alélicas y heterocigosidad en una población

Supongamos una población de 500 individuos con el siguiente conteo para el SNP rs1234:

  • Homocigotos AA: 200
  • Heterocigotos Aa: 220
  • Homocigotos aa: 80

Calculemos la frecuencia alélica p (A) y q (a):

p = (2 × 200 + 220) / (2 × 500) = (400 + 220) / 1000 = 620 / 1000 = 0.62
q = 1 – 0.62 = 0.38

Ahora, la heterocigosidad esperada (He):

He = 2 × 0.62 × 0.38 = 0.4712

La heterocigosidad observada (Ho) es:

Ho = 220 / 500 = 0.44

Interpretación: La heterocigosidad observada es ligeramente menor que la esperada, lo que puede indicar desviaciones del equilibrio de Hardy-Weinberg, posiblemente por selección o estructura poblacional.

Ejemplo 2: Cálculo de desequilibrio de ligamiento y r² entre dos SNPs

Consideremos dos SNPs, A y B, con las siguientes frecuencias alélicas y haplotipos en una muestra:

  • pA = 0.7, qA = 0.3
  • pB = 0.6, qB = 0.4
  • Frecuencia haplotipo AB (PAB) = 0.50

Calculemos D:

D = 0.50 – (0.7 × 0.6) = 0.50 – 0.42 = 0.08

Para calcular D’, primero determinamos Dmax:

  • Como D > 0, Dmax = min(pA × qB, qA × pB)
  • Dmax = min(0.7 × 0.4, 0.3 × 0.6) = min(0.28, 0.18) = 0.18

Entonces:

D’ = 0.08 / 0.18 ≈ 0.444

Finalmente, calculamos r²:

r² = (0.08)² / (0.7 × 0.3 × 0.6 × 0.4) = 0.0064 / (0.0504) ≈ 0.127

Interpretación: El valor de r² indica una correlación moderada entre los SNPs A y B, útil para estudios de asociación genética y selección de marcadores.

Aplicaciones avanzadas y consideraciones en la Calculadora de polimorfismos (SNPs)

El análisis de SNPs mediante calculadoras especializadas es fundamental en diversas áreas:

  • Genómica médica: Identificación de variantes asociadas a enfermedades complejas.
  • Farmacogenómica: Personalización de tratamientos según variantes genéticas.
  • Estudios poblacionales: Análisis de estructura genética y migración.
  • Biología evolutiva: Seguimiento de selección natural y adaptación.

Es importante considerar la calidad de los datos genotípicos, el tamaño muestral y la población de referencia para obtener resultados confiables. Además, el uso de software especializado y calculadoras con IA mejora la precisión y eficiencia del análisis.

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