EWF 2.0：利用具有时变种群动态的赖特 - 费舍尔扩散进行等位基因轨迹的精确采样

《BMC Bioinformatics》：EWF 2.0: exact sampling of allele trajectories using the Wright–Fisher diffusion with time-varying demography

　　

摘要

背景

准确模拟等位基因频率轨迹需要同时纳入选择、突变等遗传机制以及真实的群体人口统计学结构。在Wright–Fisher扩散框架中考虑非恒定的群体人口统计学结构会引入时间非齐次的漂移系数，这一情形超出了现有精确模拟程序的处理范围。为填补这一空白，我们引入了EWF 2.0——一种精确模拟算法，它能够在Wright–Fisher扩散中适应随时间变化的群体人口统计学结构，同时保留之前EWF版本的所有功能。

结果

我们使用分布检验（Kolmogorov–Smirnov检验、QQ图）验证其正确性，确认结果与理论预期一致。尽管通用性更强，EWF 2.0的运行时间与之前版本保持一致，确保了计算效率和可扩展性。所有软件可在以下地址获取：https://github.com/JaroSant/EWF。

结论

EWF 2.0在桥接模拟中尤为有价值，因为现有方法无法处理随时间变化的突变率和选择率。对于给定的群体人口统计学历史、突变参数、选择函数和采样时间，EWF 2.0能够从相应Wright–Fisher扩散或扩散桥的律中生成精确抽样。