اختبار فاي وو H: الكشف عن الانتخاب الطبيعي الإيجابي في الحمض النووي

اختبار فاي وو H: أداة متقدمة للكشف عن الانتخاب الطبيعي الإيجابي

يعد اختبار فاي وو H (Fay and Wu's H) اختباراً إحصائياً تم تطويره من قبل الباحثين جاستن فاي وتشونغ-إي وو، ويهدف بشكل أساسي إلى التمييز بين تسلسلات الحمض النووي التي تتطور بشكل عشوائي (حيادي) والمسلسلات التي تتطور تحت تأثير الانتخاب الطبيعي الإيجابي.

المفهوم الأساسي للاختبار

يعتبر هذا الاختبار تطويراً وتجاوزاً لاختبار تجيما D (Tajima's D). فبينما يركز اختبار تجيما D على التمييز بين التطور الحيادي والتطور غير العشوائي (سواء كان ذلك بسبب الانتخاب الاتجاهي، أو الانتخاب الموازن، أو التوسع السكاني)، إلا أنه لا يستطيع تحديد السبب الدقيق لهذا التطور غير العشوائي. هنا يأتي دور اختبار فاي وو H الذي يتخصص في تحديد التسلسلات التي تعرضت لما يسمى بـ المسح الانتقائي (Selective Sweep) في تاريخها التطوري.

كيف يعمل الاختبار؟

تخيل تسلسل حمض نووي يحتوي على عدد قليل جداً من تعدد الأشكال (polymorphisms) في أليلاته عبر مجموعات سكانية مختلفة. هذا النقص في التنوع قد ينتج عن ثلاثة أسباب رئيسة:

• الانتخاب المنقي (Purifying Selection): حيث تكون أي طفرة جديدة ضارة ويتم التخلص منها فوراً.
• المسح الانتقائي (Selective Sweep): حيث يرتفع أليل واحد إلى حالة التثبيت أو شبه التثبيت، مما يجعل جميع الأليلات متجانسة، وتكون التعددات القليلة المتبقية حديثة جداً.
• عنق الزجاجة السكاني (Population Bottleneck): حيث تنحدر جميع الأفراد في المجموعة السكانية من سلف مشترك صغير جداً.

عند استخدام اختبار تجيما D، ستظهر النتيجة سلبية بسبب زيادة تعدد الأشكال النادرة، مما يشير إلى تطور غير عشوائي، لكنه لا يحدد السبب. أما اختبار فاي وو H، فيعتمد على بيانات تعدد الأشكال السكانية بالإضافة إلى بيانات من نوع خارجي (Outgroup species).

دور النوع الخارجي في التمييز

من خلال مقارنة التسلسل مع نوع خارجي، يمكن للباحثين تحديد الحالة السلفية (Ancestral state) للأليل. إذا كان الأليل السلفي مختلفاً عن الأليل السائد في المجموعة الحالية، فهذا دليل قوي على حدوث مسح انتقائي في تلك المنطقة. أما إذا كان الأليل هو نفسه، فهذا يعني أن التسلسل يخضع للانتخاب المنقي وأن الحالة السلفية هي التي تم الحفاظ عليها. وفي حال كانت قيمة H تقترب من الصفر، فهذا يعني عدم وجود دليل على الانحراف عن الحيادية.

تفسير نتائج اختبار فاي وو H