실험 동물 육종과 혈연계수 계산

실험 동물 육종과 혈연계수 계산

실험 동물의 육종에서는 개체 간의 혈연 관계를 정량적으로 파악하는 것이 중요합니다.

이를 위해
혈연계수 (Coefficient of Relationship)를 사용하며, 이는 두 개체가 공유하는 유전자의 비율을 확률로 나타낸 값입니다.

혈연계수는 공통 조상을 기준으로 계산합니다.
예를 들어, 한 개체가 공통 조상으로부터 유전자를 받는 경로의 수와 그 경로에서 유전자가 전달될 확률을 모두 곱한 뒤, 모든 경로의 확률을 더하여 혈연계수를 구합니다.

아래는 이를 단계적으로 설명하는 예제들입니다.

예제 1. 할머니와 나의 혈연 관계

할머니와 나는 다음과 같이 유전자를 공유합니다.
1. 할머니의 유전자 중 절반(1/2)은 엄마에게 전달됩니다.
2. 엄마의 유전자 중 절반(1/2)이 나에게 전달됩니다.

이를 계산하면:

즉, 할머니와 나는 1/4의 혈연계수를 갖습니다.

예제 2. 형제 간의 혈연 관계

형제는 부모를 공통 조상으로 공유합니다. 형과 나의 혈연 관계를 계산하는 과정을 살펴보겠습니다.
1. 공통 조상 1: 엄마
• 엄마와 형은 한 다리를 건너 연결됩니다 ().
• 엄마와 나도 한 다리를 건너 연결됩니다 ().
• 따라서 엄마를 통해 형과 내가 공유하는 혈연계수는:

2. 공통 조상 2: 아빠
• 아빠를 통한 계산도 동일하게:

3. 최종적으로 형과 나의 혈연계수는:

따라서 형과 나는 1/2의 혈연계수를 공유합니다.

예제 3. 사촌 간의 혈연 관계

사촌 간에는 두 명의 공통 조상, 즉 할머니와 할아버지가 있습니다. 이를 계산해 봅시다.
1. 공통 조상 1: 할머니
• 나와 할머니: 두 다리를 건너 연결 ()
• 사촌과 할머니: 두 다리를 건너 연결 ()
• 따라서 할머니를 통해 사촌과 내가 공유하는 유전자는:

2. 공통 조상 2: 할아버지
• 계산 방식은 할머니와 동일하며:

3. 최종적으로 사촌과 나의 혈연계수는:

따라서 사촌과 나는 1/8의 혈연계수를 갖습니다.

이처럼 혈연계수는 공통 조상과의 연결 경로를 따져 계산하며, 이는 실험 동물의 육종 전략을 세울 때 중요한 지표로 활용됩니다.