O índice de fixação (FST) é uma medida de diferenciação populacional devido à estrutura genética. É frequentemente estimado a partir de dados de polimorfismo genético, como polimorfismos de nucleotídeo único (SNP) ou microssatélites. Desenvolvido como um caso especial da estatística F de Wright, é uma das estatísticas mais comumente usadas em genética populacional.

Definição Duas das definições mais comumente usadas para FST em um determinado locus são baseadas em 1) a variância das frequências de alelos entre as populações e em 2) a probabilidade de Identidade por descendência.

Se é a frequência média de um alelo na população total, é a variação na frequência do alelo entre diferentes subpopulações, ponderada pelos tamanhos das subpopulações, e é a variância do estado alélico na população total, FST é definido como

A definição de Wright ilustra que FST mede a quantidade de variância genética que pode ser explicada pela estrutura da população. Isso também pode ser considerado como a fração da diversidade total que não é uma consequência da diversidade média dentro das subpopulações, onde a diversidade é medida pela probabilidade de que dois alelos selecionados aleatoriamente sejam diferentes, ou seja, . Se a frequência do alelo na população é e o tamanho relativo da população é , então

Alternativamente,

Onde é a probabilidade de identidade por descendência de dois indivíduos, dado que os dois indivíduos estão na mesma subpopulação, e é a probabilidade de que dois indivíduos da população total sejam idênticos por descendência. Usando essa definição, FST pode ser interpretada como medindo o quão mais próximos dois indivíduos da mesma subpopulação estão, em comparação com a população total. Se a taxa de mutação for pequena, essa interpretação pode ser mais explícita ligando a probabilidade de identidade por descendência aos tempos de coalescência: sejam T0 e T o tempo médio de coalescência para indivíduos da mesma subpopulação e da população total, respectivamente. Então,

Interpretação Esta comparação da variabilidade genética dentro e entre as populações é freqüentemente usada na genética populacional aplicada. Os valores variam de 0 a 1. Um valor 0 implica panmixia completa, isto é, que as duas populações estão se cruzando livremente. Um valor de 1 implica que toda variação genética é explicada pela estrutura da população e que as duas populações não compartilham nenhuma diversidade genética.

FST em humanos Os valores de FST dependem fortemente da escolha das populações. Grupos étnicos intimamente relacionados, como dinamarqueses e holandeses, ou portugueses e espanhóis, apresentam valores significativamente abaixo de 1%, indistinguíveis de panmixia. Na Europa, os grupos étnicos mais divergentes têm valores da ordem de 7% (Lapões vs. Sardos).

Valores maiores são encontrados se forem comparados grupos homogêneos altamente divergentes: o maior valor encontrado foi próximo a 46%, entre Mbuti e Papuas.Cavalli-Sforza et al. (1994), cited after V. Ginsburgh, S. Weber, The Palgrave Handbook of Economics and Language, Springer (2016), p. 182.

A distância média Fst entre as populações humanas é de aproximadamente 0,15. Lewontin argumentou que isso representa uma pequena variação racial.https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4684-9063-3_14 Harpending, por outro lado, argumentou que essa distância implica parentesco entre indivíduos da mesma raça equivalente ao parentesco entre meio-irmãos em uma população que se acasala aleatoriamente, e que uma pessoa de determinada raça está geneticamente mais próxima de um indivíduo não relacionado da mesma raça do que de um meio-irmão de raça mista.https://www.jstor.org/stable/27503827

Ver também Distância genética Referências Categoria:Genética populacional Categoria:Genética humana