A frequência e a taxa de mutação descrevem a frequência com que as mutações aparecem em uma população, mas respondem a perguntas ligeiramente diferentes. Esta calculadora calcula a partir de contagens simples — mutantes, população total e (opcionalmente) o número de gerações — para que você possa verificar rapidamente se uma contagem de mutantes observada está na faixa esperada ou é incomumente alta.
Como funciona a calculadora
A frequência de mutação é uma razão direta: o número de mutantes que você contou dividido pela população total amostrada (frequência = mutantes / total). É um instantâneo da população em um ponto no tempo e não carrega dimensão temporal — a mesma frequência pode surgir de uma cultura de rápido crescimento ao longo de algumas gerações ou de uma cultura de crescimento lento ao longo de muitas.
A taxa de mutação adiciona uma dimensão temporal dividindo a frequência pelo número de gerações pelas quais a população passou (taxa = frequência / gerações). Isto é uma simplificação da verdadeira probabilidade de mutação por geração: porque uma mutação que surgiu no início do crescimento é herdada por muitas células descendentes, enquanto uma que surgiu na última geração aparece em apenas algumas, a divisão por gerações tende a subestimar a taxa de mutações antigas e a superestimá-la para as recentes. Para uma estimativa rigorosa da taxa, os pesquisadores usam o teste de flutuação de Luria-Delbrück ou estimadores de máxima verossimilhança (por exemplo, o método Ma-Sandri-Sarkar) aplicados a muitas culturas paralelas.
Entradas e o que elas significam
Número de mutantes — a contagem de indivíduos, células ou colônias identificados como portadores da mutação, geralmente por um fenótipo selecionável (resistência a antibióticos, necessidade nutricional, fluorescência, etc.).
População total — o número total de células ou indivíduos na amostra, placa ou cultura da qual os mutantes foram extraídos. Deve ser maior que a contagem de mutantes.
Número de gerações (somente guia Taxa) — quantas rodadas de divisão celular ou reprodução a população passou antes da amostragem. Estime isso duplicando o tempo e a duração da cultura ou a partir de uma contagem direta de gerações, se rastreada.
Limites e casos extremos
Esta calculadora usa a aproximação simples de frequência ao longo de gerações para taxa, que é adequada para uma estimativa rápida, mas não substitui um teste de flutuação adequado quando a precisão é importante (por exemplo, publicar uma taxa de mutação). Ele também assume que um evento de mutação único e uniforme está sendo contado – agrupar vários tipos de mutação distintos em uma contagem de “mutantes” irá subestimar o quão rara é realmente qualquer mutação individual. Populações totais muito pequenas (menos de algumas centenas) tornam as estimativas de frequência ruidosas, uma vez que um único mutante extra ou ausente altera substancialmente a proporção - tamanhos de amostra maiores fornecem frequências mais confiáveis.