Forskere utvikler DNA GPS-verktøy for å nøyaktig spore geografisk forfedre

Vitenskap

Chris Wood

2. mai 2014

2 bilder

Ved hjelp av GPS (men ikke den GPS) kan forskere spore den geografiske opprinnelsen til noen DNA mer nøyaktig enn noen gang før (Bilde: Shutterstock)

Et internasjonalt team av forskere har utviklet en prosess som gjør at de kan identifisere en persons geografiske opprinnelse som går tilbake 1000 år. Kjent som GPS-verktøyet (Geographic Population Structure), er metoden nøyaktig nok til å finne landsbyen som fagforeningene kom fra, og har betydelige implikasjoner for personlig medisinsk behandling.

Det nye verktøyet ble skapt av Dr. Eran Elhaik fra University of Sheffield og Dr. Tatiana Tararinova fra University of Southern California. Mens tidligere metoder bare har kunnet spore opprinnelsen til en persons DNA i løpet av rundt 700 km, kan den nye metoden spore verdensomspennende populasjoner tilbake til øyene eller landsbyene de stammer fra, med 98 prosent suksess sats.

GPS fokuserer på genetisk blanding, en historisk vanlig forekomst der tidligere separate populasjoner begynner å krysse, og skaper nye genpuljer i prosessen. Det nye verktøyet modellerer denne prosessen ved å se på mer enn 100.000 DNA-signaturer, kjent som forfed-informative markører (AIMs) som er typiske for bestemte geografiske områder. GPS-verktøyet bruker autosomale kromosomer til analyse i stedet for mitokondrielt eller Y-kromosomalt DNA, da de gir et mer balansert bilde av en persons genetiske sminke.

"Vi ble overrasket av enkelhet og presisjon av denne metoden, " sa dr. Elhaik. "Folk i et gitt geografisk område er mer sannsynlig å ha lignende genetikk. Når de også har genetiske trekk som vanligvis finnes i andre fjerne regioner, den geografiske opprinnelsen til disse egenskapene er generelt det nærmeste stedet der disse egenskapene kan bli funnet.

I forskningsstudien, publisert i Nature Communications, kunne teamet plassere 25 prosent av innbyggerne i 10 landsbyer i Sardinia til sine bestemte landsbyer og resten til med 50 km. I tillegg ble innbyggere på 20 øyer i Oseania testet, med 90 prosent spores tilbake til deres eksakte øy.

Gjennombruddet har betydelige implikasjoner på en rekke felt. Å være i stand til å bestemme pasientens ancestre mer nøyaktig, vil tillate leger å bestemme deres følsomhet overfor visse genetiske sykdommer, skreddersy behandling og diagnostikk tilsvarende. I tillegg er det bevis for at ulike genotyper kan reagere annerledes på visse medisinske behandlinger.

Det nye verktøyet har også implikasjoner når det gjelder studier av geografiske opprinnelsen til visse befolkninger, som Roma-sigøynene eller europeiske jøder. Faktisk tror Dr. Elhaik at GPS kan endre vår oppfatning av etnisitet vesentlig. "Det er umulig for noen av oss å krysse en boks på et skjema som White British eller African, da vi er mye [mer] komplekse modeller med våre egne unike identiteter, " sa han. "Tanken om rase er rett og slett ikke troverdig. "

En av de mest interessante aspektene ved prosjektet er at omtrent alle kan bruke det nye verktøyet, forutsatt at de allerede har fått sitt autosomale DNA genotypet av et eksternt selskap (noe som koster rundt US $ 100-200). Når det er tatt vare på, kan brukerne laste opp deres DNA-data til nettstedet, utviklet av Dr. Tatarinova, og bruke GPS for å finne sitt forfedres hjem.

Se videoen nedenfor for mer på det nye GPS-verktøyet.

Kilde: University of Sheffield

Metoden ser på 100.000 DNA-signaturer, kjent som forfed-informative markører (AIMs) som er typiske for bestemte geografiske regioner (Bilde: University of Sheffield)

Ved hjelp av GPS (men ikke den GPS) kan forskere spore den geografiske opprinnelsen til noen DNA mer nøyaktig enn noen gang før (Bilde: Shutterstock)

Anbefalt Redaksjonens