n Genealogia genetyczna: Co to fazowanie? Po co badać DNA rodziców?

Co to fazowanie? Po co badać DNA rodziców?

Nasz genom zawiera DNA zarówno ojca, jak i matki - po co więc badać dodatkowo DNA rodziców? Powodów jest mnóstwo. Część z nich wynika z natury dziedziczenia DNA, część z niedoskonałości technicznych testów, a niektóre z obu tych powodów jednocześnie. Genealogowi z pomocą przychodzi fazowanie - narzędzie dostępne w darmowej bazie GEDmatch.

Nie wiesz co to GEDmatch? Kliknij tutaj, żeby dowiedzieć się o nim więcej lub tutaj, by przeczytać instrukcje, jak dołączyć do tej darmowej bazy.


Czym jest fazowanie?

Chromosomy występują parami (więcej o tym w ostatnim wpisie "Sztuka trójkątowania"). Podczas genotypowania naszego DNA oba chromosomy odczytywane są jednocześnie. Dla każdej z ponad pół miliona badanych pozycji (tzw. PPN-ów, czyli polimorfizmów pojedynczego nukleotydu) otrzymujemy dwie litery (które oznaczają daną zasadę azotową). Przykładowy fragment surowych danych z chromosomu 1 wygląda tak:

Wyniki składają się z par liter AA, AG, CC, CT itd. Nie wiemy jednak, która "litera" znajduje się na chromosomie odziedziczonym po matce, a która na chromosomie odziedziczonym po ojcu. Dlatego gdy odkrywamy nowego genetycznego krewnego, nie jesteśmy w stanie stwierdzić, czy jest on krewnym po mieczu, czy po kądzieli.

Rozwiązaniem tego problemu jest zbadanie DNA przynajmniej jednego (a najlepiej dwojga) rodziców. Poprzez porównanie naszego genomu do genomu rodziców algorytm jest w stanie podzielić litery na dwie grupy - te otrzymane od ojca i te otrzymane od matki. GEDmatch stworzy na tej podstawie dwa odrębne pliki - jeden zawierający DNA ojcowski, a drugi DNA macierzysty, co znacząco usprawnia poszukiwania genealogiczne.

Genealogiczne zalety fazowania

Pierwszą i oczywistą zaletą fazowania jest możliwość jednoznacznego stwierdzenia, czy z genetycznym krewnym jesteśmy spokrewnieni przez ojca czy przez matkę. Skracamy w ten sposób czas poszukiwań o połowę.

Drugą mniej oczywistą korzyścią jest pozbycie się fałszywych krewnych. Co to oznacza?

Bez fazowania wyszukiwarka widzi nasz genom jako pary liter, np. AT, GG, GC. Nie potrafi stwierdzić, który allel pochodzi od ojca, a który od matki. Spójrzmy na poniższy przykład:

Gdyby nasz DNA nie był fazowany (rozdzielony na DNA ojcowski i macierzysty) osoba z pseudosegmentem byłaby błędnie rozpoznana jako nasz krewny. Na całej długości tego segmentu, każda litera zgadza się z naszym genomem, jest to jednak fałszywy segment. Powstał on ze skakania z jednego chromosomu na drugi - najpierw AG zgadza się z chromosomem ojca, potem CC z chromosomem matki itd. Ta osoba nie miałaby wspólnego DNA ani z naszym ojcem, ani z naszą matką - nie jest więc to genetyczny krewny.

Czy takie pseudosegmenty zdarzają się często? Wezmę za przykład swoje wyniki z GEDmatchu.

Mam ponad 1 500 genetycznych krewnych (powyżej 7 cM). Mój fazowany DNA ojcowski ma 72 genetycznych krewnych, a mój fazowany DNA macierzysty ma 116 genetycznych krewnych. Oznacza to, że z ponad 1 500 moich genetycznych krewnych jedynie 188 to prawdziwi krewni (czyli ok. 13%). Zbadanie DNA rodziców niezwykle usprawniło badania genealogiczne - wiem, że do 87% moich "krewnych" nie mam po co pisać.


Czy badać jednego czy oboje rodziców?


Fazowanie jest możliwe już przy zbadaniu tylko jednego z rodziców. Fazowanie jest jednak znacznie dokładniejsze jeśli zbada się DNA i matki, i ojca. Dlaczego?


Gdy rodzic jest homozygotą (ma dwa identyczne allele), wiadomo że dziecko musiało odziedziczyć tę samą literę - fazowanie jest możliwe. Jeśli rodzic jest heterozygotą (dwie różne litery), a dziecko homozygotą, również wiadomo, którą literę dziecko odziedziczyło po rodzicu. Problem pojawia się, kiedy zarówno rodzic, jak i dziecko jest heterozygotą - wówczas jest możliwe, że dziecko odziedziczyło od rodzica albo A, albo G.

Oznacza to, że dysponując DNA jednego rodzica, fazowaniu będzie można poddać średnio 75% naszego genomu (zakładając, że wszystkie kombinacje są równie prawdopodobne, w rzeczywistości byłoby to nieco więcej niż 75%, gdyż niektóre kombinacje są częstsze w danej populacji).

Jeśli zarówno rodzic, jak i dziecko jest heterozygotą, fazowanie tego PPN-u może udać się, jeśli drugi rodzic jest homozygotą (jeśli ojciec jest AG, dziecko też AG, ale matka jest AA, to wiadomo że dziecko musiało otrzymać G od ojca i A od matki).

Oznacza to, że średnio połowa przypadków, które nie nadają się do fazowania przy użyciu DNA wyłącznie jednego rodzica, da się pomyślnie fazować, gdy dostępny jest DNA drugiego rodzica.

Jak stworzyć możliwie najdokładniejszy fazowany plik?

Im więcej PPN-ów jest w naszych surowych wynikach, tym będzie ich więcej w DNA fazowanym. Ponieważ Family Tree DNA testuje najwięcej PPN-ów ze wszystkich trzech firm, jest to najlepszy wybór jeśli mamy w planach fazowanie. Dodatkowo jest to jedyna firma, która przechowuje próbki DNA do dalszych badań w przyszłości przez okres co najmniej 25 lat (jest to szczególnie przydatne przy testowaniu osób starszych). Kliknij tutaj, żeby zamówić zestaw do badania DNA.

Podsumowanie

Pomijając kwestię fazowania, badanie DNA rodziców jest niesłychanie ważne - przynosi znacznie więcej korzyści genealogicznych niż badanie swojego DNA. Z każdym pokoleniem tracimy 50% DNA rodziców (więcej na ten temat w artykule "Czy DNA dziedziczę po wszystkich przodkach?").

Już zbadanie jednego rodzica przynosi ogromne korzyści i pozwala zaoszczędzić ogrom czasu. Zbadanie drugiego rodzica daje dodatkowe korzyści w postaci jeszcze lepiej sfazowanego DNA i dodatkowych 50% DNA, którego nie odziedziczyliśmy.

Pomyślnych łowów genetycznych i owocnego fazowania!



Przeczytaj również:

2 komentarze:

  1. A co jeśli nie żyją rodzice ani bliższa rodzina. Jak wtedy możemy fazować ?

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Na razie nie ma możliwości fazowania bez rodziców, ale można skorzystać z podobnych narzędzi, takich jak trójkątowanie, mapowanie chromosomów lub Łazarz (też na GEDmatchu). Trzeba by w tym wypadku zbadać Family Finderem nieco dalszych krewnych rodziców (np. ich wujostwo, rodzeństwo, cioteczno rodzeństwo, bratanków, siostrzeńców...).

      Pozdrawiam i życzę wielu ciekawych odkryć!
      E.J.G.

      Usuń

Obsługiwane przez usługę Blogger.