¿Cómo se podría calcular el flujo de genes entre dos poblaciones?

Antecedentes teóricos

De Slatkin 1991 , en equilibrio

$$F_{ST} = \frac{1}{1+4Nm\left( \frac {d}{d-1} \right) ^2}$$

, dónde$N$es el tamaño de la población por isla,$m$es la tasa de migración y$d$es el número de islas ($d$significa "deme"). Como$d \rightarrow \infty$,$\left( \frac {d}{d-1} \right) ^2 \rightarrow 1$y la ecuación de Slatkin se convierte en la ecuación estándar de Wright$F_{ST} = \frac{1}{1+4Nm}$.

De lo anterior, es fácil demostrar que

$$m = -\frac{(d-1)^2(F_{ST}-1)}{4 d^2 F_{ST} N}$$

Para 2 islas, se convierte en

$$m = -\frac{9}{16} \frac{(F_{ST}-1)}{F_{ST} N}$$

En consecuencia, en un modelo de 2 islas el esperado$F_{ST}$es casi el doble de bajo$\left(\frac{9}{16} = 0.5625\right)$que en el modelo de isla infinita.

La ecuación anterior es una aproximación que supone...

• baja tasa de mutación (no se aplicaría a los datos de microsatélites)
• tasa de migración relativamente baja (hay un$m^2$término que se elimina)
• tasa de migración simétrica (las tasas de migración hacia atrás y hacia adelante son iguales)
• igual tamaño de población por isla
• ¡equilibrio!

Otras lecturas

Recomiendo leer este documento ( Slatkin 1991 ), en mi opinión es uno de los mejores en el estudio de$F_{ST}$. También recomendaría Nei 1973 , Slatkin 1985 y Whitlock y McCauley 1998 .

El software específico a utilizar depende del tipo de datos que tenga. En cualquier caso, si promedias$F_{ST}$sobre una serie de loci, asegúrese de utilizar el método de Weir y Cockerham 1984 .

Bioinformática

El primer paso para usted es calcular su$F_{ST}$. Suponiendo que tiene varios SNP, querrá usar la estimación de Weir-Cockerham de$F_{ST}$. Hay una serie de soluciones para calcular tales estimaciones. Una solución para calcular esto es vcftools . El siguiente (Bash) hará el trabajo

./vcftools --vcf MyFile.vcf --weir-fst-pop individual_list_1.txt
--weir-fst-pop individual_list_2.txt --fst-window-size 800 --fst-window-step 100

, ¿dónde MyFile.vcfestán sus datos en formato vcf (es posible que eventualmente desee usar PGDspider para reformatear sus datos). individual_list_1.txty individual_list_2.txtson archivos que contienen la lista de nombres individuales (separados por \n) pertenecientes a la primera y segunda población, respectivamente. Las opciones --fst-window-sizey --fst-window-steple permite calcular la estimación en una ventana deslizante. Elegí números arbitrarios arriba. EggLib es otra buena alternativa.