Calculateur de fréquence allélique - Outil Hardy-Weinberg

Le calculateur de fréquence allélique est un outil de génétique des populations qui calcule les quantités fondamentales utilisées pour caractériser la variation génétique au sein d’une population : la fréquence de chaque allèle, la fréquence de chaque génotype et la question de savoir si la population est en équilibre de Hardy-Weinberg (HWE). Ces calculs sont essentiels pour les cours de génétique et de biologie évolutive, la génétique clinique, la biologie de la conservation et toute recherche impliquant des données d’ADN à l’échelle des populations. La fréquence allélique est la statistique récapitulative la plus simple et la plus importante en génétique des populations. Pour un système à deux allèles — l’allèle dominant A et l’allèle récessif a — les fréquences alléliques sont notées p (fréquence de A) et q (fréquence de a), avec la contrainte p + q = 1. À partir d’effectifs génotypiques, p = (2 × AA + Aa) / (2 × N), où N est le nombre total d’individus diploïdes. Le dénominateur 2N correspond au nombre total d’allèles dans la population, car chaque individu diploïde porte deux copies. À partir d’effectifs directs d’allèles, p = A / (A + a) et q = a / (A + a). Les fréquences génotypiques décrivent la proportion de la population qui porte chacune des trois classes de génotypes diploïdes : AA (homozygote dominant), Aa (hétérozygote) et aa (homozygote récessif). Les fréquences génotypiques observées sont simplement les effectifs divisés par N. Les fréquences génotypiques attendues sous l’équilibre de Hardy-Weinberg sont respectivement p², 2pq et q², comme prévu par le principe de Hardy-Weinberg. Le principe de Hardy-Weinberg stipule que, dans une population grande, panmictique, sans mutation, migration, sélection naturelle ni dérive génétique, les fréquences alléliques et génotypiques restent constantes de génération en génération. Les effectifs génotypiques attendus sous HWE sont p² × N pour AA, 2pq × N pour Aa et q² × N pour aa. Lorsque les effectifs observés diffèrent significativement de ces attentes, on dit que la population n’est pas à HWE, ce qui peut signaler de la consanguinité, une stratification de la population, une sélection naturelle agissant sur le locus ou une erreur de génotypage dans les données de laboratoire. Le test du chi carré fournit un cadre statistique formel pour décider si les écarts à HWE sont plus importants que ce qu’on attendrait par hasard. La statistique de test est la somme de (observé − attendu)² / attendu sur les trois classes génotypiques. Avec 1 degré de liberté (2 allèles, 3 génotypes, 1 contrainte), la valeur critique à p = 0,05 est 3,841. Une valeur de chi carré inférieure à 3,841 est compatible avec HWE ; une valeur supérieure indique un écart statistiquement significatif. Les applications pratiques sont nombreuses. En génétique clinique, tester un SNP pour HWE est une étape standard de contrôle qualité — un écart systématique à HWE dans les données de génotypage des témoins signale des effets de lot ou des erreurs de génotypage. En biologie de la conservation, un écart à HWE dans de petites populations ou des populations fragmentées peut indiquer une dépression de consanguinité ou des goulots d’étranglement génétiques. En génétique médico-légale, les hypothèses de HWE sous-tendent la règle du produit utilisée pour calculer la probabilité de correspondance aléatoire d’un profil ADN. Comprendre p et q pour des allèles associés à une maladie permet aussi aux épidémiologistes d’estimer les fréquences de porteurs avec la formule 2pq.