Войти
Молекула ДНК 1 отличается от молекулы ДНК 2 одним местоположением пары оснований (C / Полиморфизм). A гаплотип (гаплоид генотип ) - это группа аллелей в организме, которые наследуются вместе от одного родителя.
Многие организмы содержат генетический материал (ДНК ), полученный от двух родителей и объединенный. Обычно ДНК этих организмов организована в виде двух наборов попарно похожих хромосом. Потомство получает по одной хромосоме в каждой паре от каждого родителя. Набор пар хромосом называется диплоидом, а набор только одной половины каждой пары называется гаплоидом. Гаплоидный генотип (гаплотип) - это генотип, который учитывает отдельные хромосомы, а не пары хромосом. Это могут быть все хромосомы одного из родителей или небольшая часть хромосомы, например последовательность из 9000 пар оснований.
. Однако есть и другие варианты использования этого термина. Во-первых, он используется для обозначения набора конкретных аллелей (то есть конкретных последовательностей ДНК ) в кластере тесно связанных генов на хромосоме, которые, вероятно, будут унаследованы вместе - то есть они, вероятно, будут сохранены как последовательность, которая выживает после многих поколений репродукции. Второй вариант использования - обозначать набор связанных однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) аллелей, которые имеют тенденцию всегда встречаться вместе (т. Е. Которые связаны статистически ). Считается, что идентификация этих статистических ассоциаций и нескольких аллелей конкретной гаплотипической последовательности может облегчить идентификацию всех других таких полиморфных сайтов, которые находятся поблизости на хромосоме. Такая информация крайне важна для исследования генетики общих болезней ; которые фактически были исследованы на людях в рамках Международного проекта HapMap. В-третьих, многие компании, занимающиеся генетическим тестированием человека, используют этот термин третьим образом: для обозначения индивидуального набора конкретных мутаций в пределах данного генетического сегмента; (см. мутацию с коротким тандемным повторением ).
Термин «гаплогруппа » относится к мутациям SNP / полиморфизма уникальных событий (UEP), которые представляют кладу, к которой относится коллекция определенных человеческих гаплотипов. (Клэйд здесь относится к набору гаплотипов, имеющих общего предка.) гаплогруппа - это группа похожих гаплотипов, имеющих общего предка с мутацией однонуклеотидного полиморфизма . Митохондриальная ДНК проходит по материнской линии, которая может насчитывать тысячи лет.
Генотип организма не может однозначно определять его гаплотип. Например, рассмотрим диплоидный организм и два биаллельных локуса (например, SNP ) на одной хромосоме. Предположим, что первый локус имеет аллели A или T, а второй локус G или C. Тогда оба локуса имеют три возможных генотипа : (AA, AT и TT) и (GG, GC и CC). соответственно. Для данного человека существует девять возможных конфигураций (гаплотипов) в этих двух локусах (показаны в квадрате Пеннета ниже). Для людей, гомозиготных по одному или обоим локусам, гаплотипы однозначны - это означает, что нет никакой дифференциации гаплотипа T1T2 по сравнению с гаплотипом T2T1; где T1 и T2 помечены, чтобы показать, что они являются одним и тем же локусом, но помечены как таковые, чтобы показать, что не имеет значения, в каком порядке вы их рассматриваете, конечный результат - два локуса T. Для лиц гетерозиготных по обоим локусам гаметическая фаза является неоднозначной - в этих случаях вы не знаете, какой у вас гаплотип, например, TA против AT.
| AA | AT | TT | |
|---|---|---|---|
| GG | AG AG | AG TG | TG TG |
| GC | AG AC | AG TC. или. AC TG | TG TC |
| CC | AC AC | AC TC | TC TC |
Единственным однозначным методом разрешения фазовой неоднозначности является секвенирование. Однако можно оценить вероятность конкретного гаплотипа, когда фаза неоднозначна, используя выборку людей.
Учитывая генотипы для ряда индивидуумов, гаплотипы могут быть выведены с помощью разрешения гаплотипов или методов фазирования гаплотипов. Эти методы работают на основе наблюдения, что определенные гаплотипы распространены в определенных областях генома. Поэтому, учитывая набор возможных разрешений гаплотипов, эти методы выбирают те, которые в целом используют меньше различных гаплотипов. Специфика этих методов различается - некоторые из них основаны на комбинаторных подходах (например, экономия ), тогда как другие используют функции правдоподобия, основанные на различных моделях и предположениях, таких как принцип Харди – Вайнберга, модель теории слияния, или совершенная филогения. Затем параметры в этих моделях оцениваются с использованием таких алгоритмов, как алгоритм максимизации ожидания (EM), Монте-Карло цепи Маркова (MCMC) или скрытые модели Маркова (ГММ).
Микрожидкостное гаплотипирование всего генома - это метод физического отделения отдельных хромосом от метафазной клетки с последующим прямым определением гаплотипа для каждого аллеля.
В отличие от других хромосом, Y-хромосомы обычно не попадают в пары. Каждый мужчина (за исключением людей с синдромом XYY ) имеет только одну копию этой хромосомы. Это означает, что нет никаких случайных вариаций того, какая копия унаследована, а также (для большей части хромосомы) нет перетасовки между копиями посредством рекомбинации ; Таким образом, в отличие от аутосомных гаплотипов, фактически отсутствует рандомизация гаплотипа Y-хромосомы между поколениями. Мужчина-мужчина должен в основном иметь ту же Y-хромосому, что и его отец, плюс-минус несколько мутаций; таким образом, Y-хромосомы, как правило, передаются от отца к сыну в основном неповрежденными, с небольшим, но накапливающимся числом мутаций, которые могут служить для дифференциации мужских линий. В частности, Y-ДНК, представленная как пронумерованные результаты теста генеалогической ДНК Y-ДНК, должна совпадать, за исключением мутаций.
Полиморфизмы уникальных событий (UEP), такие как SNP, представляют гаплогруппы. STR представляют собой гаплотипы. Результаты, которые включают полный гаплотип Y-ДНК из теста ДНК Y-хромосомы, можно разделить на две части: результаты для UEP, иногда свободно называемые результатами SNP, поскольку большинство UEP являются однонуклеотидными полиморфизмами, и результаты для последовательностей микросателлитов коротких тандемных повторов (Y-STR ).
Результаты UEP представляют собой наследие событий, которые, как можно предположить, произошли только один раз за всю историю человечества. Их можно использовать для определения гаплогруппы Y-ДНК человека, его места в «генеалогическом древе» всего человечества. Различные гаплогруппы Y-ДНК идентифицируют генетические популяции, которые часто отчетливо связаны с определенными географическими регионами; их появление в более поздних популяциях, расположенных в различных регионах, представляет собой миграции десятков тысяч лет назад прямых патрилинейных предков нынешних особей.
Генетические результаты также включают гаплотип Y-STR, набор результатов по тестируемым маркерам Y-STR.
В отличие от UEP, Y-STR мутируют гораздо легче, что позволяет использовать их для различения недавней генеалогии. Но это также означает, что, а не популяция потомков генетического события, у всех одинаковый результат, гаплотипы Y-STR, вероятно, разделились, чтобы сформировать кластер с более или менее похожими результатами. Как правило, этот кластер будет иметь определенный наиболее вероятный центр, модальный гаплотип (предположительно похожий на гаплотип исходного события основания), а также гаплотипическое разнообразие - степень его распространения. Чем дальше в прошлом произошло определяющее событие и чем раньше происходил последующий рост популяции, тем большее разнообразие гаплотипов будет для определенного числа потомков. Однако, если разнообразие гаплотипов меньше для определенного числа потомков, это может указывать на более недавнего общего предка или недавнее расширение популяции.
Важно отметить, что, в отличие от UEP, два человека со схожим гаплотипом Y-STR не обязательно могут иметь сходное происхождение. События Y-STR не уникальны. Вместо этого кластеры результатов гаплотипа Y-STR, унаследованные от разных событий и разных историй, имеют тенденцию перекрываться.
В большинстве случаев прошло много времени с момента определения событий гаплогруппами, поэтому обычно кластер результатов гаплотипа Y-STR, связанных с потомками этого события, становится довольно широким. Эти результаты будут иметь тенденцию значительно перекрывать (аналогично широкие) кластеры гаплотипов Y-STR, связанные с другими гаплогруппами. Это делает невозможным для исследователей предсказать с абсолютной уверенностью, на какую гаплогруппу Y-ДНК укажет гаплотип Y-STR. Если UEP не тестируются, Y-STR могут использоваться только для прогнозирования вероятностей происхождения гаплогруппы, но не определенности.
Аналогичный сценарий существует при попытке оценить, указывают ли общие фамилии на общее генетическое происхождение. Кластер подобных гаплотипов Y-STR может указывать на общего общего предка с идентифицируемым модальным гаплотипом, но только если кластер достаточно отличается от того, что могло случиться случайно у разных людей, исторически принимавших одно и то же имя независимо. Например, многие имена были заимствованы из общих занятий или были связаны с местами проживания. Для установления генетической генеалогии необходимо более обширное типирование гаплотипов. Коммерческие компании, занимающиеся тестированием ДНК, теперь предлагают своим клиентам тестирование большего количества наборов маркеров, чтобы улучшить определение их генетического происхождения. Количество протестированных наборов маркеров увеличилось с 12 в первые годы до 111 в последнее время.
Установить правдоподобное родство между разными фамилиями, полученными из базы данных, значительно труднее. Исследователь должен установить, что самый ближайший член рассматриваемой популяции, специально выбранный из популяции по этой причине, вряд ли совпадет случайно. Это больше, чем просто установление того, что случайно выбранный член населения вряд ли случайно найдет такое близкое соответствие. Из-за сложности установить родство между разными фамилиями, как в таком сценарии, вероятно, будет невозможно, за исключением особых случаев, когда есть конкретная информация, которая резко ограничивает размер рассматриваемой совокупности кандидатов.
Разнообразие гаплотипов - это мера уникальности конкретного гаплотипа в данной популяции. Разнообразие гаплотипов (H) вычисляется как:. 
