Mutationsrate
Mutationsrate als Verhältnis von beobachteten Mutationen zur Gesamtzahl untersuchter Gene oder Loci: µ = m / N.
Mutationsrate berechnen
Mutationsrate als Verhältnis von beobachteten Mutationen zur Gesamtzahl untersuchter Gene oder Loci: µ = m / N.
- mu_rate — Mutationsrate
- m — Anzahl Mutationen
- N — Gesamtzahl
Worum geht es?
Die Mutationsrate µ gibt an, wie häufig in einer untersuchten Stichprobe Mutationen auftreten — entweder pro Gen und Generation oder pro Nukleotid und Replikation. Sie ist eine zentrale Größe für Evolution, Krebsforschung und molekulare Diagnostik.
Im einfachsten Fall ist sie das Verhältnis aus beobachteten Mutationen m und der untersuchten Gesamtzahl N (Gene, Loci oder Zellen).
Die Formel
mu_rate = m / N
Umstellungen:
m = mu_rate · N
N = m / mu_rateDie Variablen
| Symbol | Bedeutung | Einheit | Erklärung |
|---|---|---|---|
| mu_rate | Mutationsrate | 1/Generation | Häufigkeit von Mutationen. |
| m | Anzahl Mutationen | — | Beobachtete Mutationsereignisse. |
| N | Gesamtzahl | — | Gesamtzahl der untersuchten Gene oder Loci. |
Minimal-Beispiel
Bei 1 000 000 untersuchten Genen treten 5 Mutationen auf:
mu_rate = 5 / 1 000 000
= 5 · 10⁻⁶ pro GenerationPraxis-Beispiele
Beispiel 1 — Bakterielle Mutationsrate
In einer Kultur mit 10⁹ Zellen entstehen 30 resistente Klone:
mu_rate = 30 / 1 000 000 000
= 3 · 10⁻⁸Beispiel 2 — Erwartete Mutationsanzahl
Bei einer Rate von µ = 1 · 10⁻⁵ und 5 · 10⁶ untersuchten Loci:
m = 1 · 10⁻⁵ · 5 · 10⁶
= 50 MutationenBeispiel 3 — Rückschluss auf Stichprobengröße
Aus 12 Mutationen und einer angenommenen Rate von 4 · 10⁻⁷:
N = 12 / (4 · 10⁻⁷)
= 3 · 10⁷