Indici di fissazione

Gli indici di fissazione Fis, Fit e Fst, introdotti da Wright nei primi anni ’50, offrono un modo conveniente di rappresentare la struttura di una popolazione e la sua suddivisione in sottopopolazioni. I tre indici possono essere visti come la suddivisione in tre componenti della varianza allelica di un dato gene nell’intera popolazione. Mentre Fis (usato per misurare l'eventuale eccesso di omozigoti all'interno delle popolazioni, causato per esempio da inbreeding) e Fit rappresentano la correlazione tra due alleli prelevati da una popolazione in relazione rispettivamente ad una sottopopolazione e all’intera popolazione, Fst rappresenta la probabilità di estrarre casualmente da una sottopopolazione due alleli diversi rispetto alla stessa probabilità sull’intera popolazione. Il parametro Fst, è un indice di distanza genetica fra le popolazioni (più le popolazioni sono differenziate, maggiore sarà l'FST) e di flusso genico (maggior flusso genico implica un più basso FST).

I tre indici sono collegati dall’espressione  Fis = (Fit – Fst) / (1 –Fst)
Qualora la popolazione totale non abbia una reale suddivisione in sottopopolazioni chiaramente
Fst=0 => Fis=Fit
Per i coefficienti Fis e Fit, valori positivi indicano un difetto di eterozigosi e valori negati un eccesso. Fst è sempre positivo.
Fst = (H t – H attesa media)/H t  dove H t è l’eterozigosi attesa nell’ipotesi di accoppiamento casuale nell’intera metapoplazione.
Fis = (H attesa – H osservata)/H attesa
Fit = (Ht – H osservata )/Ht

Popolazione    Fis            Inbreeding
1                       0    
2                       0,341      Aumenta
3                      -0,099      Diminuisce

Popolazione 2 Fis = (0,455 – 0,3)/0,455 = 0,341
p totale = (125 x 2) +250 +( 50 x 2) +30 +(100 x 2) +500 / (500 + 100 +1000) x 2 = 0,4156
q totale = 1 – p = 1 – 0,4156 = 0,584
H attesa popolazione totale = 2pq = 2 x 0,4156 x 0,584 = 0,4858
H osservata media popolazione = (0,5 x 500) + (0,3 x 100) + (0,5 x 1000)/1600 = 0,4875
H attesa media popolazione = (0,5 x 500) + (0,455 x 100) + (0,455 x 1000)/1600 = 0,4691

Fis totale= (0,4691 – 0,4875)/0,4691 = -0,0393  non c’è inbreeding
Fst totale= (0,4858 – 0,4691)/0,4858 = 0,0344 la popolazione totale è suddivisa in gruppi ma i valori sono bassi
Fit totale = (0,4858 – 0,4875)/0,4858 = -0,0036 nella popolazione totale non c’è un eccesso di omozigoti

Indice    Minimo    Massimo    Note
Fis             -1              1             Misura l’inbreeding
Fst               0             1             1 = popolazione divisa in gruppi
Fit              -1             1           +1 = ci sono omoz nella popolazione