Wie funktionieren DNA-Abstammungstests wirklich?

Genetische Tests, die heute weit verbreitet sind, waren vor kurzem die Domäne der dystopischen Science Fiction. Jetzt sind sie ein schönes Geschenk, um Ihre genealogisch gesinnte Tante zu ihrem Geburtstag zu kaufen.

Unternehmen wie 23andMe, Ancestry.com und National Geographic vermarkten diese DNA-Testkits für zu Hause, um Ihre genetischen Geheimnisse für den Preis eines Gruppenessens in einem netten Restaurant und etwa einem halben Teelöffel Spucke freizuschalten.

Und obwohl es eine Zeit gab, in der diese Tests hauptsächlich als Gesundheitsdienste vermarktet wurden - Wege, Krankheiten zu testen und Ihren Körper besser zu verstehen -, ist dieser Aspekt ihres Branding teilweise zurückgegangen, teilweise dank der Maßnahmen der US-Regulierungsbehörden. Heutzutage bezeichnen sich die meisten großen Gentest-Unternehmen hauptsächlich als "Abstammungs" -Dienste und versprechen sowohl, lange verlorene Verwandte zu verbinden als auch den Benutzern zu sagen, aus welchen Teilen der Welt ihre Vorfahren stammen.

23undMe
Auf Amazon

AncestryDNA
Auf Amazon

Nat Geo DNA Testkit
Auf Amazon

"Der Ahnenservice ist eine Sammlung von Funktionen, die Ihnen einen umfassenden Einblick in Ihre Geschichte geben, von der uralten Vergangenheit, vor 60.000 Jahren mit Neandertalern bis in die jüngste Vergangenheit", sagte Robin Smith, Leiter von 23andMes Ahnenprogramm.

Kunden senden Spit Proben an diese Unternehmen. Dann melden sie sich normalerweise zwei Monate später bei ihren Konten an, um personalisierte Webseiten mit Informationen wie ihren prozentualen Anteil an südasiatischen Vorfahren oder Neandertaler-Vorfahren oder Einzelheiten über ihre mütterlichen und väterlichen Linien zu finden. [Die besten DNA-Test-Kits von 2018]

Aber wie funktionieren diese Dienste tatsächlich, um die Abstammung eines Menschen zu bestimmen?

Smith sagte Live Science, dass 23andMe eine Reihe von Algorithmen verwendet, um zu diesen Ergebnissen zu gelangen.

Sobald die DNA in einer Spießprobe digitalisiert wurde, sieht sie wie eine lange Kette von C's, G's, T's und A's aus. Das sind die Markierungen, die den vier Nukleobasen der DNA gegeben werden, den Buchstaben, mit denen Gene geschrieben werden.

Diese Buchstabenkette wäre für Sie unverständlich und für die Biologen und Ingenieure, die sie studieren, ebenso unverständlich. Es gibt keine Buchstabenfolge, die beispielsweise "Swiss" oder "Nigerian" bedeutet. Aber die Algorithmen können Bedeutung aus den Buchstabenfolgen ziehen, sagte Smith.

Diese Unternehmen halten die Details ihrer Algorithmen etwas geheim. Aber es ist nicht so, dass ihre Computer eine geheime Sprache sprechen. Laut Genetiker Mark Stoneking, dem Gruppenleiter des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Deutschland, sind sie sehr gut darin, Muster zu erkennen.

"Das sind Techniken, von denen Wissenschaftler seit langer Zeit wissen", sagte Stoneking zu Live Science.

Er verwendete eine Version dieser Methoden in seinen bahnbrechenden Arbeiten, die den gemeinsamen Vorfahren aller lebenden Menschen aufspürten, eine Frau, die als "Mitochondrische Eva" bezeichnet wird und vor etwa 200.000 Jahren lebte. Und Forscher benutzen diese Methoden immer noch, um die Bewegungen und Vermischungen menschlicher Populationen von der tiefen Vergangenheit bis zur jüngeren Geschichte zu verfolgen.

Wenn ein genetischer Anthropologe eine DNA-Probe und eine sehr große Bibliothek anderer Proben hat, gegen die er vergleichen kann, kann dieser Anthropologe schnell herausfinden, in welchen Gruppen in der Bibliothek die DNA am engsten verwandt ist, sagte Stoneking.

"Es ist eine robuste Methode", fügte er hinzu.

Das Wesentliche

Forscher können die väterliche Abstammung verfolgen, indem sie das Y-Chromosom betrachten, das die Väter an ihre männlichen Kinder weitergeben. Mütterliche Abstammung findet sich ebenfalls in der mitochondrialen DNA, die Mütter an alle ihre Kinder weitergeben. Die reichsten und detailliertesten Abstammungsinformationen stammen jedoch aus dem Vergleich aller anderen - der 22 nichtgeschlechtlichen Chromosomen - mit den massiven Bibliotheken.

"Die Art, wie der Algorithmus funktioniert, benötigt ein ganzes Genom und zerstückelt es", sagte Smith. "Es braucht kleine Stücke und vergleicht es für jedes Stück mit dem Referenzdatensatz. Es vergleicht es mit Briten; es vergleicht es mit Westafrika; es durchläuft die gesamte Liste und spuckt eine Wahrscheinlichkeit aus, [wo das ist Stück DNA kam von]. "

Also, wenn dein 23andMe-Test sagt, dass du zu 29 Prozent britisch bist, liegt das daran, dass 29 Prozent der Teile deiner DNA höchstwahrscheinlich aus einer Gruppe stammen, die in der Referenzbibliothek von 23andMe als "britisch" bezeichnet wurde.

Die Namen für diese Stammesgruppen, so Stoneking, stammen aus einer Mischung von Selbstberichten (viele beschreiben ihren unmittelbaren Hintergrund ziemlich gut) und unabhängiger Forschung. Wenn also ein Algorithmus herausfindet, dass 8.000 Menschen aus einer eng verbundenen Stammesgruppe stammen und die Forscher wissen, dass all diese Menschen ihr Erbe nach Thailand zurückverfolgen, könnten sie diese Gruppe als "Thai" bezeichnen.

Das Problem, wie Stoneking beschrieben und Smith bestätigt hat, ist, dass diese Methoden nur so gut sind wie die Bibliotheken, mit denen Forscher DNA-Proben vergleichen.

Die Details der Bibliotheken von 23andMe sind - wie die aller ihrer Hauptwettbewerber - nicht öffentlich, aber Smith sagte, das Unternehmen könne viel detailliertere Informationen über die europäischen Bevölkerungen (unter ihren am meisten untersuchten Gruppen) liefern, als beispielsweise die amerikanischen Ureinwohner (unter den am wenigsten getesteten Gruppen). Das ist der Grund, warum eine Ahnenseite Irisch von angelsächsisch oder Ashkenazi jüdisch von Polnisch parsen kann, aber Inuit und Navajo zu einer einzigen Kategorie kombinieren könnte.

Während die zugrundeliegenden Tools gültig sind, gibt es daher Grenzen für die Qualität von Daten mit breiten Vorfahren, so Stoneking.

Allerdings seien die individuelleren Informationen, die diese Unternehmen anbieten - zum Beispiel die Suche nach lange verlorenen Verwandten - sicherer, sagte Stoneking. Ein Unternehmen braucht keine große Bibliothek, um zu wissen, ob DNA-Proben von Familienmitgliedern stammen. Sie brauchen nur die Algorithmen, die seit Jahrzehnten perfektioniert sind.

Schau das Video: Die DNA-Reise - Wer bist du wirklich? Ein Rassismus-Test

Lassen Sie Ihren Kommentar