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Equilibrio mutación-selección

Vea cuán frecuente puede seguir un alelo recesivo oculto: con una tasa de mutación de 0,000001 y un coeficiente de selección de 0,01, el alelo se estabiliza en 0,01, los portadores en 0,0198 y los afectados en 0,0001. Gratis en su navegador.

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Si escribe
Tasa de mutación
0,000001
Coeficiente de selección
0,01
Obtiene
Dominancia
0
Frecuencia de equilibrio
0,01
Frecuencia del tipo silvestre
0,99
Frecuencia de heterocigotos
0,0198

El balance mutación-selección es el equilibrio determinista de la genética de poblaciones en el que las copias nuevas de un alelo deletéreo que crea la mutación en cada generación las elimina la selección al mismo ritmo. Para un alelo dañino completamente recesivo el resultado de libro es que la frecuencia de equilibrio q-sombrero iguala la raíz cuadrada de la tasa de mutación μ dividida por el coeficiente de selección s. Consejeros genéticos, genetistas de conservación y estudiantes usan esa identidad para estimar cuán frecuente puede permanecer un alelo recesivo de enfermedad oculto en una población grande de apareamiento aleatorio, y para recuperar la frecuencia de portadores 2pq y la frecuencia de homocigotos afectados q al cuadrado. Esta calculadora de equilibrio mutación-selección acepta una tasa de mutación positiva y un coeficiente de selección positivo, más un coeficiente de dominancia h opcional que vale cero por defecto en el caso recesivo, y devuelve la frecuencia de equilibrio de libro junto con las frecuencias silvestre, heterocigota y homocigota y la carga mutacional de Haldane.

Qué significa el equilibrio mutación-selección para un alelo recesivo

En cada generación la mutación convierte unas pocas copias silvestres de un locus en un alelo deletéreo. Si ese alelo es por completo recesivo, la selección solo lo ve en homocigotos: los heterocigotos tienen eficacia silvestre y las copias dañinas que portan quedan ocultas a la purga. En una población grande de apareamiento aleatorio la entrada de mutantes nuevos es unos μ por generación (se desprecia la retromutación), mientras que la selección retira unas s por q al cuadrado copias cuando el homocigoto paga el coste s.

Igualar esos flujos produce el clásico balance mutación-selección μ igual a s q al cuadrado, de modo que la frecuencia de equilibrio es la raíz cuadrada de μ sobre s. Esa dependencia de la raíz cuadrada explica por qué un alelo recesivo raro de enfermedad puede sentarse a una frecuencia sorprendentemente alta: si μ es uno en un millón y s es el uno por ciento, q-sombrero es el uno por ciento, no uno en un millón. La mayor parte de esas copias vive en portadores sanos.

El régimen complementario es un alelo deletéreo parcial o totalmente dominante (h mayor que cero). Entonces la mayoría de las copias quedan expuestas en heterocigotos, el balance es μ igual a h s q, y q-sombrero es sencillamente μ sobre h s — por lo general mucho menor que la raíz recesiva. Esta calculadora implementa esas dos aproximaciones de libro.

No simula deriva genética, consanguinidad, sobredominancia ni un censo finito; eso cambia el cuadro y pertenece a otros modelos. Úsela cuando ya dispone de μ y s y necesita la frecuencia determinista de población infinita, la tasa de portadores y la carga mutacional que Haldane mostró es unos μ para un recesivo completo y unos 2μ cuando los heterocigotos están expuestos.

Contrato de entrada, fórmulas, forma de la respuesta y validación

Una dominancia h opcional vale cero por defecto y debe quedar en el intervalo unitario cerrado si se aporta. Si el q-sombrero de libro superara uno — μ mayor que s en el recesivo, o μ mayor que h s cuando h es positivo — la petición falla en lugar de recortar a fijación. Ejemplo: μ igual a 1e-6 y s igual a 0.01 con h por defecto produce q-sombrero 0.01, frecuencia de portadores 0.0198, frecuencia de afectados 0.0001 y carga 1e-6.

Ejemplo: el mismo μ con s igual a 0.1 y h igual a 0.5 produce q-sombrero 2e-5. Empareje usted mismo loci sucesivos; cada petición resuelve un solo locus autosómico.

Quién usa el equilibrio entre mutación y selección

Las aulas de genética de poblaciones usan una calculadora de equilibrio mutación-selección para que los estudiantes vean por qué un letal recesivo con μ de 10 a la menos cinco se sienta en q cerca de 0.003 y no en la propia tasa de mutación, sin errores de signo a mano bajo la raíz cuadrada.

Los cursos de consejo genético y los complementos LMS necesitan un oráculo determinista que también devuelva 2pq, porque esa frecuencia de portadores es el número que la gente cita al preguntar cuán común es un alelo recesivo oculto en el equilibrio. Los programas de conservación y de ganado que comparan la purga de carga recesiva frente a una variante deletérea parcialmente dominante pueden pasar h de cero a un valor positivo pequeño y leer la caída de q-sombrero y el cambio de carga de Haldane sin montar un simulador Wright–Fisher.

La validación fallida no consume saldo.

Genética de poblaciones en el aula y claves de deberes

Permita que los estudiantes envíen μ y s de un alelo recesivo deletéreo y verifiquen q = √(μ/s), 2pq y q² frente a los problemas de libro de mutación-selección.

Estimaciones de frecuencia de portadores en loci recesivos

Convierta una tasa de mutación y un coeficiente de selección publicados en la frecuencia de portadores 2pq de Hardy–Weinberg en el equilibrio mutación-selección.

Complementos LMS y oráculos para hojas de consejo genético

Incruste una comprobación determinista de mutación-selección que pasa de √(μ/s) a μ/(h s) cuando se aporta dominancia, sin una biblioteca de simulación.

¿Cuándo debe aportar un coeficiente de dominancia h?

Deje h en 0 (o omítalo) para un alelo por completo recesivo. Para un alelo deletéreo parcial o totalmente dominante envíe h en (0, 1]; la calculadora usa entonces q = μ/(h s) en lugar de la fórmula de la raíz cuadrada.

¿Qué es la carga mutacional en este equilibrio?

Para un recesivo completo eso iguala μ (Haldane). Cuando los heterocigotos están expuestos ronda 2μ.

¿Por qué la calculadora rechaza algunas tasas de mutación?

Si μ > s (recesivo) o μ > h s (h > 0), la frecuencia de equilibrio de libro superaría 1.

¿Cómo se calcula la frecuencia de equilibrio de un alelo recesivo dañino?

Se toma la raíz cuadrada de la tasa de mutación dividida entre el coeficiente de selección. Una tasa de 0,000001 entre una selección de 0,01 da una frecuencia alélica de 0,01, así que 0,99 de las copias son la versión normal.

¿El resultado vale para cualquier población?

Describe una población grande con apareamiento al azar, donde el equilibrio entre mutaciones nuevas y selección es predecible. Es un equilibrio de manual, no un pronóstico para un grupo pequeño o aislado.

Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.

POSThttps://api.kit.forhosting.com/bio/mutation-equilibrium-frequency

¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/bio/mutation-equilibrium-frequency \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"mutation_rate":0.000001,"selection_coefficient":0.01}'
{
  "mutation_rate": 0.000001,
  "selection_coefficient": 0.01
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "bio.mutation_equilibrium_frequency",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.

Por solicitud$0.002

Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.

HTTPCódigoSignificado
401unauthorizedAPI key ausente o inválida.
402insufficient_balanceEl saldo no cubre el precio de la tarea.
404unknown_typeEl tipo de tarea no existe.
429rate_limitedDemasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear.

Los valores inválidos fallan con invalid_input en lugar de inventar una frecuencia por encima de uno.

Contrato de entrada, fórmulas, forma de la respuesta y validación

Envíe por POST un cuerpo JSON con dos números finitos obligatorios: mutation_rate (μ, estrictamente positivo y como máximo uno) y selection_coefficient (s contra el homocigoto deletéreo, estrictamente positivo y como máximo uno; s igual a uno es letal recesivo). Cada campo acepta un número JSON o una cadena numérica, incluida notación científica como 1e-6; los alias mu, u, mutation, mut para la tasa de mutación, s, selection, sel para el coeficiente de selección, y h, dominance_coefficient, het_dominance para la dominancia se normalizan a las claves canónicas. Campos ausentes, booleanos, cadenas vacías y valores no finitos fallan con invalid_input nombrando el campo. μ o s nulos o negativos, valores por encima de uno y h fuera de [0, 1] se rechazan con un mensaje claro y no se facturan. Si hay éxito el cuerpo repite las entradas redondeadas, informa equilibrium_frequency q-sombrero a partir de √(μ/s) cuando h es cero o de μ/(h s) cuando h es positivo, wildtype_frequency como uno menos q-sombrero, heterozygote_frequency como 2pq, homozygote_frequency como q al cuadrado, mutation_load como 2 h s p q más s q al cuadrado, más formula, model (recessive, partial_dominance o dominant) y un mensaje breve.

Dónde aporta valor una API de equilibrio mutación-selección

Como la implementación es parse de nivel A, cada llamada exitosa cuesta el precio base publicado $0.002 sin tokens de modelo ni red saliente. Mantenga las peticiones pequeñas, fije equilibrium_frequency y heterozygote_frequency en las pruebas y obtendrá cifras reproducibles de mutación-selección para deberes, hojas de consejo y trabajadores en el borde sin hospedar una pila propia de genética de poblaciones.

¿Cómo se calcula la frecuencia de equilibrio de un alelo recesivo deletéreo?

Envíe mutation_rate μ y selection_coefficient s positivos (la dominancia vale 0 por defecto). La API devuelve q = √(μ/s), más el silvestre p, portadores 2pq, homocigotos q² y la carga mutacional L = s q².

¿Cuánto cuesta la calculadora de equilibrio mutación-selección?

La herramienta del navegador es gratuita. Las peticiones API usan saldo KIT de prepago a $0.002 por llamada exitosa; la entrada inválida no se factura.

Ver la documentación completa del KIT →