僅僅憑藉DNA相似程度能判斷大概親戚關係嗎?

時間 2021-05-30 06:02:37

1樓:姚笑天

可以,但是具體要看是測的什麼樣的 DNA。

通俗的講,一般人都是有23對染色體(22對常染色體+1對性染色體)。同一對染色體,分別來自父母各一條。比如父親是AA,而母親是BB,那麼根據遺傳規律,後代必定是AB。

如果父親是AA,母親是AB,則後代50%概率是AA,50%概率是AB。

所以如果兩個人互相比較,但是發現某個對應位置的 DNA 組合是不滿足孟德爾遺傳規律的(比如AA+BB組合),就能判定這兩個人可能不是親子關係。類似的位點多檢測幾個,就能判斷兩者是否是親子關係。

不過這樣的位點需要滿足幾個條件

1. 在人群中的多型性足夠高(否則大家都一樣,這樣的位點就沒有檢測價值)。

2. 盡量均勻分布在全基因組範圍(同乙個染色體會有連鎖現象,如果檢測位點都很近就降低單個位點的判斷價值)。

3. 位點數量足夠。假如期望保證可以判斷親子可能性是否超過99.9999%,而人群中隨機兩個人,同乙個位點符合孟德爾遺傳概率是7/8的話,需要至少104個位點。

司法實踐中常用的是短串聯重複(Short Tandem Repeat, STR ),檢測的是短重複序列的重複次數。單個STR位點可能的狀態有很多種(比如重複次數可以是7,8,9,10等),就可以大大減少需要檢測的位點數量,只需檢測20個位點上下,就能判斷親子關係。

不過這樣檢測方案缺點也很明顯,就是只能判斷是否本人、親子。如果想更準確判斷更遠的親子關係,需要檢測的DNA標記數量就需要更多。

一般的原始,是通過推斷identical by descent ( IBD ) 來判斷的。IBD通俗的說就是兩個人來自同乙個祖先的乙個個 DNA 片段。由於人在生殖過程的同源重組,一般近親的IBD在染色體上分布會類似馬賽克一樣。

IBD示意圖色-盲優化版

計算 IBD,就會需要全基因組範圍內的分型技術,常見的是高通量晶元,或者直接全基因組測序。

一般來說,這些檢測都能給出具體座標的的基因型。

如上圖,如果左邊是乙個人來自父母的染色體片段,右上角就是這些檢測的結果,而在判斷 IBD 的時候,一般需要把結果還原到右下角的狀態(這個步驟一般稱為 phasing )。大部分找 IBD 的演算法和軟體(如 GERMLINE 、 Refined-IBD 等)都是基於經過phasing的基因組資料來執行的。當然,也有的演算法可以處理不需要 phasing 的資料,如 IBIS 等。

拿到IBD片段,根據基因組同源重組的熱點分布、位點之間的遺傳距離、人群的基因組特點等資訊,就可以建立概率模型,來推斷兩個人之間的親緣關係遠近了。

不同親緣等級的IBD片段長度和數量分布

不過由於遺傳過程中的隨機性,這些推斷也不是100%準確的,隔了5,6代的人,IBD 的分布就是很廣的乙個範圍了(可能沒有,也可能還保留很長幾段)。

DTC基因檢測中的親緣計算模型結果

參考文獻

2樓:rpqblh

如果題主所說的親戚關係是不同物種之間的進化關係,類似於系統發育樹表示的那種,那麼根據DNA相似度判斷是沒有問題的。事實上系統發育樹就是基於DNA或蛋白序列相似度作的。

但如果題主想說同物種間的親戚關係,類似親自鑑定這種,說DNA相似度就不是很嚴謹了。這種一般靠DNA特殊片段在不同個體間表現出的多型性進行判斷,例如短串聯重複序列(SSR)。

3樓:Dr.Hu

可以。越相似越容易判斷,資料庫裡其他對照樣本越豐富越容易判斷。

往近裡說,親子鑑定就是通過DNA相似程度判斷出來的親戚關係;往遠裡說,黑猩猩是人類最近的親戚也是通過DNA相似程度判斷出來的親戚關係。

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