Malý blog na téma genetické genealogie

[ZEL]

Tak já začnu tím žebříkem s bambulkama. Na každé straně žebříku je jedna a ta se chytí pacičkama bambulky na druhé straně žebříku, takže vznikne vazba. Jsou jen čtyři druhy bambulek. Dál budu mluvit jen o chromozomu Y, který se dědí z otce na syna. Když při tomto dědění (kopírování toho žebříku) dojde ke změně nějaké vazby, říká se tomu mutace. Pro genetickou genealogii jsou důležité mutace v nekódující části chromozomu, tj. mimo geny (mutace nezpůsobí genetickou změnu). Genetici vytipovali určité části chromozomu Y, kde k těm změnám dochází častěji a které tedy testují. Tato místa se nazývají markery. Jsou dva typy markerů. Markery SNP jsou místa, kde dojde k jedné mutaci. Mění se málokdy a jejich testování je drahé. Má dvě hodnoty Ano/Ne, k mutaci došlo, nebo nedošlo. Na jejich základě se malují ty stromy a určují haplogrupy. Markery STR jsou místa, kde se DNA "zakoktá", tj. daná vazba se opakuje několikrát (žebřík je delší). Mění se častěji a jejich testování je levnější. Jejich hodnotou je počet opakování dané vazby. Na jejich základě se dá haplogrupa jen odhadnout (na základě srovnání se STR markery těch lidí, kteří už mají určené i SNP markery).
Já v tomto vlákně psala u využití STR markerů. Haplotyp je sada hodnot STR markerů, tedy sada např. 23 čísel. Pokud mají dva nositelé stejného příjmení tuto sadu stejnou (nebo se liší o jedničku v jednom až dvou markerech), tak to znamená, že budou příbuzní nejspíše ještě v matričním období.
Všem odborníkům se omlouvám za zjednodušení.

[Zora]

Já se odborníkům taky omlouvám za zjednodušení,
ale Vám, ZEL, moc děkuji, opět mě to maličko posunulo, - čtu o něčem konkretním, dokážu si to představit alespoň z části.
V těch vypsaných definicích výše jsem se samozřejmě točila jako v bludném kruhu.

Z

[ZEL]

Uvedu ještě jeden z příkladů praktického využití. S jedním rodem Zelinků jsem skončila ve Smidarech, kde se objevila celá rodina včetně dětí neznámo odkud. Znala jsem haplotyp potomků, který byl totožný se Zelinky původem z Křížlic. V Křížlicích jsem tedy prošla v daném období rodiny Zelinků a našla tu, která měla stejná jména rodičů a dětí ve správném pořadí. Pomocí genetiky bylo tedy možné obě rodiny ztotožnit. (To je cesta, kterou jsem se pokoušela vysvětlit Monice. Je pravděpodobné, že z Křížlic do Smidar vyrazili i příbuzní onoho prvního Zelinky, a má tedy cenu se porozhlédnout po Smidarech a okolí.)

[gkg]

Takže - postupuju správně?
Čerpám z Wiki


Haploty
Haplotyp (z řeckého haploos = jednoduchý) je kombinace alel odkazujících na různá místa sekvence DNA. Celá kombinace je přitom přenášena společně. Haplotyp může představovat sadu dvou a více míst (až po kompletní chromozóm) v závislosti na počtu rekombinací, které se vyskytly v rámci dané sady. Výraz haplotyp vznikl zkrácením tvaru haploidní genotyp.

alela
Alela (allela, alelomorfa) je konkrétní forma genu.

Haploskupina
Haploskupina je skupina haplotypů, což jsou kombinace alel odkazujících na různá místa daného chromozómu.

Marker
Genetický marker je známá sekvence DNA, která může být jednoduše identifikována.
Lze jej popsat jako jistý druh variace, způsobený mutací či pozměněním původní sekvence, který se sleduje na předem daném místě.
Genetickým markerem může být krátká sekvence DNA, například úsek DNA se změnou jednoho páru bází (SNP marker), případně delší repetitivní úsek, zvaný mikrosatelit.

Dají se ony definice vyjádřit nějak lidštěji, přístupněji?

Zatím je mně bližší ta jaderná reakce i bez použití kuliček.

Z

Divat se obecne na DNA a resit konkretne Y-DNA skrz STR markery jsou dve relativne odlisne veci.

Alela - se typicky pouziva pro konkretni formu genu - ve smyslu fenotypu, tj. toho jaky clovek doopravdy je. Napriklad krevni skupina ma 4 ruzne alely 0, A, B, AB; kazdy clovek ma jednu z techto alel, konkretni formu krevni skupiny.
U STR si lze konkretni hodnotu markeru predstavit jako konkretni alelu - napr. DYS393 = 13 je konkretni alela markeru DYS 393.

Marker - zajimava, vyznamna konkretni DNA ktera neco urcuje, pomaha urcovat. Treba to konkretni misto na Y chromozomu, ktere mi (v kombinaci s dalsimi markery) pomuze urcite jestli jsou dva lidi pribuzni po otcovske linii blizce, nebo dalece.

Haplotyp - z hlediska Y-STR jde o konkretni hodnoty skupiny STR markeru, tj. treba [14 24 15 11 14-15 11 13 13 13 11 31]. Obecne jde o nejakou kombinaci zajimavych hodnot na konkretnich mistech DNA.

Haploskupina - je trida haplotypu, podle podobnosti a podle nejakeho historickeho (casto trochu arbitrarniho) rozdeleni.

Nevim na kolik jsem pomohl ...

[gkg]

Tak já začnu tím žebříkem s bambulkama. Na každé straně žebříku je jedna a ta se chytí pacičkama bambulky na druhé straně žebříku, takže vznikne vazba. Jsou jen čtyři druhy bambulek. Dál budu mluvit jen o chromozomu Y, který se dědí z otce na syna. Když při tomto dědění (kopírování toho žebříku) dojde ke změně nějaké vazby, říká se tomu mutace. Pro genetickou genealogii jsou důležité mutace v nekódující části chromozomu, tj. mimo geny (mutace nezpůsobí genetickou změnu). Genetici vytipovali určité části chromozomu Y, kde k těm změnám dochází častěji a které tedy testují. Tato místa se nazývají markery. Jsou dva typy markerů. Markery SNP jsou místa, kde dojde k jedné mutaci. Mění se málokdy a jejich testování je drahé. Má dvě hodnoty Ano/Ne, k mutaci došlo, nebo nedošlo. Na jejich základě se malují ty stromy a určují haplogrupy. Markery STR jsou místa, kde se DNA "zakoktá", tj. daná vazba se opakuje několikrát (žebřík je delší). Mění se častěji a jejich testování je levnější. Jejich hodnotou je počet opakování dané vazby. Na jejich základě se dá haplogrupa jen odhadnout (na základě srovnání se STR markery těch lidí, kteří už mají určené i SNP markery).
Já v tomto vlákně psala u využití STR markerů. Haplotyp je sada hodnot STR markerů, tedy sada např. 23 čísel. Pokud mají dva nositelé stejného příjmení tuto sadu stejnou (nebo se liší o jedničku v jednom až dvou markerech), tak to znamená, že budou příbuzní nejspíše ještě v matričním období.
Všem odborníkům se omlouvám za zjednodušení.

Tohle je zase spis odbornejsi diskuse
Otestovat konkretni SNP marker je relativne levne (18$ - https://www.yseq.net/index.php?cPath=1), jen jsou tech SNPs statisice, kdezto standardni sady STR markeru jsou v desitkach. Proto, kdyz chceme otestovat cely chromozom Y, je to o neco drazsi (~400$) nez 111 STR markeru (~250$).
Nicmene s jednim SNP panelem (~100$) se dostanu dal nez s 67STR testem (~200$).

[Zora]

Marker - Marker - zajimava, vyznamna konkretni DNA ktera neco urcuje, pomaha urcovat. Treba to konkretni misto na Y chromozomu, ktere mi (v kombinaci s dalsimi markery) pomuze urcite jestli jsou dva lidi pribuzni po otcovske linii blizce, nebo dalece.
neco urcuje, pomaha urcovat. Treba to konkretni misto na Y chromozomu, ktere mi (v kombinaci s dalsimi markery) pomuze urcite jestli jsou dva lidi pribuzni po otcovske linii blizce, nebo dalece.


snažím se porozumět, a proto se ptám, jestli tam třeba nemá být

Marker - zajimava, vyznamna konkretni část DNA ktera ...

nebo existují markery jako označení pro "nějaké" konkretní významné DNA?

Nechytám za slovíčka, jde mně fakt o pochopení. díky, Z

[gkg]

Marker - Marker - zajimava, vyznamna konkretni DNA ktera neco urcuje, pomaha urcovat. Treba to konkretni misto na Y chromozomu, ktere mi (v kombinaci s dalsimi markery) pomuze urcite jestli jsou dva lidi pribuzni po otcovske linii blizce, nebo dalece.
neco urcuje, pomaha urcovat. Treba to konkretni misto na Y chromozomu, ktere mi (v kombinaci s dalsimi markery) pomuze urcite jestli jsou dva lidi pribuzni po otcovske linii blizce, nebo dalece.


snažím se porozumět, a proto se ptám, jestli tam třeba nemá být

Marker - zajimava, vyznamna konkretni část DNA ktera ...

nebo existují markery jako označení pro "nějaké" konkretní významné DNA?

Nechytám za slovíčka, jde mně fakt o pochopení. díky, Z

presne - vyznamna cast

[Zora]

Dík, Z

[ZEL]

Tohle je zase spis odbornejsi diskuse
Otestovat konkretni SNP marker je relativne levne (18$ - https://www.yseq.net/index.php?cPath=1), jen jsou tech SNPs statisice, kdezto standardni sady STR markeru jsou v desitkach. Proto, kdyz chceme otestovat cely chromozom Y, je to o neco drazsi (~400$) nez 111 STR markeru (~250$).
Nicmene s jednim SNP panelem (~100$) se dostanu dal nez s 67STR testem (~200$).

Pochopitelně šlo o zjednodušení. Chtěla jsem vysvětlit, proč se obvykle začíná sadou STR markerů.

[Zora]

Takže - postupuju správně?
Dají se ony definice vyjádřit nějak lidštěji, přístupněji?

Z

Určitě daji. Wikipedie je encyklopedie, takže odborné věci popisuje odborně, což někdy v opulárně naučném prostředí může být trochu na škodu. Takže k jednotlivým pojmům:

Marker: Ten už jsem popsal v předešlém příspěvku. Chápejte to velmi zjednodušeně jako určitou část DNA. Nachází se na chromozomu Y což je věc, která je přítomná jen u mužů a dědí se v přímé otcovské linii, podobně jako příjmení. Proto se toto testování provádí jen u mužských jedinců. Dalo by se opět zjednodušeně říci, že každá rodina má "svůj chromozom", který si dědí z otce na syna. Markerů v chromozomu je více, není jen jeden. Každý marker má také určitou hodnotu. Jak už jsem řekl, výsledkem je v podstatě tabulka s čísly. Je v ní uvedený vždycky konkrétní marker a jeho hodnota. To by samo o sobě nestačilo, kdyby nedocházelo postupem generací k mutaci těchto markerů. Tj., že jednou za X generací nějaký z markerů náhodně změní svou hodnotu. To je pro srovnávání v genetické genealogii důležité. Kdyby markery nemutovaly, tak my všichni muži máme tu tabulku s čísly úpl ě stejnou a nezjistíme z toho vůbec nic. Ale od našeho společného mužského předka docházelo v minulosti k mnoha různým mutacím a z jedné společné "tabulky" dnes máme každý tabulku s různými hodnotami markerů právě vlivem mutací v průběhu staletí a tisíciletí. A čím bližší máme hodnoty společných markerů mezi dvěma jedinci, tím blíže mají společného mužského předka. Dva Novákové, kteří mají společného pradědečka Nováka budou mít hodnoty stejné. Ale když budou mít společného až 4x pradědečka Nováka, pak už se nějaký marker vlivem mutace může změnit, třeba o jedničku, tedy při srovnání hodnot bude se bude jedna z nich lišit o jedničku, hovoříme tedy o genetické vzdálenosti 1. Když budou mít společného předka až 9xpradedečka Nováka, tak se páové mezi sebou budou lišit třeba už o dvě mutace, tedy o genetickou vzdálenost 2 atd. Tedy čím dále máme společného předka v minulosti, tak tím více se nám začínají hdonoty našich markerů lišit. A toto srovnávání a určování společného otcovského předka v minulosti lze využít v genealogii. Např. u zmíněných dvou Nováků jde podle té genetické vzdálenosti určit, zda mají společného prapředka Nováka (pokud jsou k sobě hodnotami svých markerů blízko) a nebo oni dva zrovna příbuzní nejsou a jejich příjmení vzniklo nezávisle na sobě.

Haplotyp: co je marker jsme si už vysvětlili. A vlastně při tom i vysvětlili, co je to ten haplotyp. To je právě ona tabulka markerů, která je vlastní konkrétnímu jedinci. Já mám soubor hodnot svých vlastních markerů. V případě genealgického testu je mým haplotypem jeho výsledek. Kolegové Peters nebo gkg mají také tabulky s hodnotami svých markerů, a to jsou tedy zase jejich vlastní haplotypy. Tyto své haplotypy srovnáváme v databázích a právě hledáme podobné haplotypy, což principiálně znamená, že lidé, ke kterým jsou naše soubory markerů (jejich hodnoty) blízké, jsou s velkou pravděpodobností naši příbuzní, resp. lidé, se kterými máme společného předka v otcovské linii.

Haploskupina: obrazně by se dalo říci, že je to taková genetická krevní skupina. V průběhu deseti tisíců let vývoje člověka počínaje našim společným předkem v Africe se lidská populace geneticky vyvíjela v určitých skupinách. Každá z těchto skupin měla svou vlastní historii. Tyto skupiny někde v minulosti vznikly, v určitých dobách různě migrovaly, někde se rozšířily, jinde zanikly, mnohé z nich lze ztotožnit s nějakou archeologickou kulturou nebo civilizačním okruhem. Během doby se dosáhly určitého rozšíření a mají nějaké své typické znaky. Ať už je to geografické rozšíření v současnosti nebo právě jejich vlastní minulost. Naše haploskupina nám řekne tedy něco málo o prehistorii našeho rodu. Tedy ono příslovečné kdo jsme, resp. odkud pocházíme. Kdo byli v dávné minulosti naši předkové.

Snad je to takto dostatečné a hlavně alespoň trochu srozumitelné.

Bezva, děkuji, - jen se mně to podařilo v záplavě příspěvků přehlédnout. ach jo.

za chvíli se odmlčím, aby se mně to v hlavě uleželo a roztřídilo.

Z

[Jiffy]

... jednou za X generací nějaký z markerů náhodně změní svou hodnotu...

Počet generací, za které marker změní hodnotu, je konstatní a pro všechny stejný? Hodnotu pak mění vždy o jedničku?
Myslím tím, jestli muž A a muž B, kteří jsou od společného předka vzdáleni o stejný počet generací budou mít stejný počet zmutovaných markrů o stejnou hodnotu (třeba 1). Nebo může mít každý z nich jiný počet zmutovaných markrů o jiný počet jedniček?

Vím, že to pro vás musejí být úplně stupidní otázky. A ještě jednou děkuji za vysvětlení!

Nejsou to stupidní otázky, jsou to standardní otázky, kterými se člověk učí. Sám jsem také takové dříve měl.

Markery mutují náhodně. Existují případy, kdy dva jedinci se společným předkem v 5. generaci mají vůči sobě genetickou vzdálenost 3, tedy za tu dobu od společného předka k nim došlo v jejich liniích celkem ke třem změnám. A pak jsou také případy lidí se společným předkem v 10. generaci a nemají vůči sobě rozdíl žádný. Každý marker mutuje náhodně. Navíc určité druhy markerů jsou rychleji mutující a některé pomaleji mutující. Proto ten společný předek v minulosti, pakliže ho nemáme potvrzeného matričně, je vždy jen odhadován statisticky, tedy s nějakým procentem pravděpodobnosti. Také záleží na počtu testovaných markerů. Čím více jich máme testovaných, tím přesnější jsou pro nás výsledky. Ať už kvůli mutacím nebo třeba právě kvůli markerům, které nezmutovaly, tedy nezměnily se. To všechno nám pak dává přesnější odhad doby společného předka v minulosti. Obecně tedy platí dvě roviny potvrzování blízké příbuznosti – musíme mít testovaný co největší počet markerů a ty zároven musejí být hodnotově co nejblíže u sebe. Čím jsou hodnotově vzdálěnější tím vzdálenější je společný otcovský předek v minulosti a čím méně jich máme testovných, tím méně podrobné je toto srovnávání, protože neznáme hodnoty těch netestovaných markerů a nevíme zda jsou blízké nebo naopak vzdálené.

[Jiffy]

Ještě bych tu příbuznost ukázal na příkladu. Běžně se dají sehnat testy na 23, 37, 67 a 111 markerů.

Každá shoda má určitou úroveň vypovídající hodnoty

23/23 markerů
Dva jedinci s touto shodou nemusejí být nutně příbuzní, těch markerů je testovaných opravdu málo. Ale když mají stejné příjmení, je tu už docela velká šance, že tam bude společný otcovský předek.

37/37
To je už větší jistota příbuznosti. Když máme takovou shodu s někým, kdo má předky ze stejného regionu (a nemusí se jmenovat zrovna stejně jako my), je zde už docela velká šance, že máme společného předka v populaci tohoto regionu někdy ve středověku.

67/67
Tohle už je ve většíně případů docela jasná příbuznost, při troše štěstí odhalitelná už v matriční době, tedy podložitelná i písemnými záznamy. A tedy tato shoda může sloužit pro kontrolu toho, že naše rodokmeny vedoucí ke společnému zapsanému předkovi jsou správné. A nebo naopak, že je někde chyba, když společného předka máme dohledaného a ten rozdíl v hodnotách markerů je tak obrovský, že je prakticky vyloučeno, že by byl našim společným genetickým předkem. V tomto případě jsme naopak objevili falešnou paternitu.

111/111
tohle je zcela jasná přibuznost na úrovni sourozenců, brantranců, vlastníků apod.

– Tohle jsou případy ideálních shod. Samozřejmě vlivem těch mutací můžeme mít už ty genetické vzdálenosti. Zde právě záleží na tom počtu testovaných markerů. Genetická vzdálenost 2, tedy shodných 109/111 markerů nám stále ještě mluví o velmi blízké příbuznosti než např. 21/23, tam už ty dvě mutace znamenají pravděpodobně vzdálenější příbuznost (protože nemáme testované další markery a nevíme tedy jak moc jsou si vzdálené nebo blízké).
Existují internetové kalkulačky, kam zadáte počet testovaných markerů (resp. porovnávaných markerů, které máte spoelčně testované s druhou osobou) a ty vám vypočítají odhad společného předka v konkrétní generaci i ro různé genetické vzdálenosti. Např. http://www.moseswalker.com/mrca/calculator.asp?q=1

[Geldius]

Pokusím se přispět k osvětlení základních faktů. Stáhněte si prosím tyto slidy http://odin.mdacc.tmc.edu/~ryu/materials/ChrY.pdf

"žebřík s bambulkami" je dvoušroubovice DNA a je tvořen dvěma vlákny velmi dlouhé makromolekuly (tj. DNA).
Jedno vlákno (noha žebříku) má za úkol kódovat a řídit stavbu buněk (i organismu) a je to zároveň vlákno, ze kterého se při analýze DNA čtou např. markery. Toto vlákno nazýváme kodogenní.
Druhé vlákno má za úkol kopírování celé dvoušroubovice a nazývá se templátové nebo matriční (jako matrice), lze si ho představit i jako štoček. Templátové vlákno nás při analýze nezajímá.
(slidy 19, 20)

DNA je uspořádána do chromozomů, člověk jich má 46 (tj. 23 párů).
Různé živočišné druhy mohou mít různý počet chromozomů, např. šimpanzi, gorily a orangutani jich mají 48.
(slide 1 - chromozom pod elektronovým mikroskopem)

Genom je sada všech chromozomů, které jsou obsaženy v jádru každé buňky.
V našem těle je v každé buňce stejná sada chromozomů s totožnou genetickou informací.
Do genomu patří i mitochondriální DNA (mtDNA), která je obsažena v mitochondriích (buňečných organelách) a není uspořádána do dvoušroubovice (žebříku)
ale do kruhu. Genom všech žijících lidí se shoduje z 99,8%. Pro genetickou genealogii je zajímavých právě těch 0,2%.
(slide 2, 12 bez mtDNA)

Chromozomy rozlišujeme na autosomální (páry 1 - 22) a pohlavní (X a Y).

Gen je úsek DNA, který kóduje jak se má postavit bílkovina nebo má nějakou řídící funkci. V lidském genomu je cca 25 000 genů.

V genetické genealogii se využívají dva druhy markerů (i když je známo více druhů viz. https://cs.wikipedia.org/wiki/Genetick%C3%BD_marker).
Marker SNP (Single Nucleotide Polymorphysm) je změna (mutace) jedné báze (bambule žebříku), např. C -> T.
Marker STR (Short Tandem Repeat) je sekvence opakujích se bází. Např. hodnota hypotetického markeru ATC-ATC-ATC-ATC je 4,
při další mutaci se může počet opakování (hodnota) změnit na 3 nebo 5.
Markery se nacházejí v nekódující oblasti (na kodogenním vláknu).

Více podrobností je na wiki stránce https://cs.wikipedia.org/wiki/Lidsk%C3%BD_genom
a myslím, že text není až tolik odborný.

[gkg]

Děkuji! Tohle už je mi jasnější. A může se stát, že by měli dva muži třeba 60/67 nebo 93/111 a neměli společného předka (záměrně jsem zvolila zhruba -10 a -16 %)? Nebo kde je ta hranice, kdy nepříbuzní mohou mít podobné markry (jako že došlo náhodně k právě takovým mutacím, jaké má někdo jiný bez mutace téhle části)? Samozřejmě chápu, že se procenta budou lišit při větším počtu testovaných markrů.

Vsichni mame spolecneho predka. Jde jen o to kdy

[kimes]

Děkuji! Tohle už je mi jasnější. A může se stát, že by měli dva muži třeba 60/67 nebo 93/111 a neměli společného předka (záměrně jsem zvolila zhruba -10 a -16 %)? Nebo kde je ta hranice, kdy nepříbuzní mohou mít podobné markry (jako že došlo náhodně k právě takovým mutacím, jaké má někdo jiný bez mutace téhle části)? Samozřejmě chápu, že se procenta budou lišit při větším počtu testovaných markrů.

Vsichni mame spolecneho predka. Jde jen o to kdy

Cha, cha, to je vskutu "vědecký" poznatek, gratuluji - ten opravdu všem genealogům otevře oči