Vater von Bruder unterscheiden

Ist die DNA angesichts der (nicht identischen) DNA-Sequenzen zweier Männer und des Wissens, dass der zweite Mann entweder der Vater, Bruder oder Sohn des ersten Mannes ist, nützlich, um festzustellen, welcher dieser drei er ist? Selbst der kleinste probabilistische Indikator wäre nützlich.

Antworten (1)

Ich werde deine Frage etwas präzisieren. Wir beginnen mit zwei Männern, Dave und John. Wir wissen, dass Dave und John verwandt sind, entweder als Brüder oder als Eltern-Kind. Können wir Genetik verwenden, um ihre Beziehung zu klären?

Wenn Dave und John Brüder sind , haben sie die gleiche mtDNA, die DNA in den Mitochondrien , weil Mitochondrien mütterlicherseits vererbt werden. Sie sollten das gleiche Y-Chromosom haben, weil sie den gleichen Vater haben (das Y kommt vom Vater, und Männer haben ein Y zu vererben, daher haben sie alle das gleiche Y erhalten).

Wenn Dave (John) Johns (Daves) Vater ist, dann sollten sie unterschiedliche mtDNA haben, weil sie unterschiedliche Mütter haben (vorausgesetzt, Dave (John) hatte kein Kind mit seiner Mutter oder Schwester und diese mtDNA ist innerhalb der Bevölkerung unterschiedlich ). Sie hätten das gleiche Y-Chromosom, denn das wird väterlich vererbt.

Wenn Dave und John dasselbe X-Chromosom haben, würde dies auf dieselbe Mutter hindeuten (es besteht eine Wahrscheinlichkeit von 50 %, dass zwei männliche Geschwister dasselbe X-Chromosom haben, während die Wahrscheinlichkeit, dass Vater und Sohn dasselbe X-Chromosom haben, hoch wäre bestimmt durch die Variabilität der X-Chromosomen innerhalb der Population).

Für den autosomalen Teil des Genoms trägt jeder Elternteil zwei Kopien jedes Gens. Das bedeutet, dass in jedem Gen vier verschiedene Allele vorhanden sind, von denen zwei an die Nachkommen weitergegeben werden. Zum Beispiel bei Gen EIN Die Mutter kann Allele haben EIN 1 und EIN 2 , während der Vater hat EIN 3 und EIN 4 . Die Nachkommen erhalten mit gleicher Wahrscheinlichkeit eine Kopie von jedem Elternteil. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Sohn erhält EIN 3 vom Vater beträgt 50%. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein zweiter Sohn dasselbe erhält EIN 3 Allel ist 50%. Daher haben sowohl Vater-Sohn- als auch Bruder-Bruder-Beziehungen einen Beziehungskoeffizienten von 0,5.

Zusammenfassend ist die mtDNA wahrscheinlich der beste Indikator, aber sie ist nur ein Anhaltspunkt, es ist möglich (aber in den meisten modernen Gesellschaften höchst unwahrscheinlich), dass Vater und Sohn dieselbe mtDNA teilen.


Sie könnten im Prinzip herausfinden, ob Dave Johns Sohn oder sein Vater ist. Sehen Sie sich zum Beispiel (ein wirklich stark vereinfachtes Beispiel) das folgende Diagramm an. Sie sehen sich zuerst Daves Sequenz an und ein Chromosom in einem Paar hat die Sequenz AAAAAAAAAA(rotes Chromosom), während das andere GGGGGGGGGG(gelbes Chromosom) hat. Sie sehen sich dann Johns Sequenz an und finden ein Chromosom mit der Sequenz TTTTTTTTTT(grünes Chromosom) und eines mit der Sequenz AAAAGGGGGG(rotes und gelbes Chromosom). John könnte das AAAAGGGGGGChromosom von Dave erhalten haben, nachdem Daves rotes und gelbes Chromosom rekombiniert wurden, obwohl es nicht möglich ist, dass John der Vater von Dave ist. Johns grünes Chromosom stammt von seiner Mutter.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

+1 Ich bin mir dessen nicht ganz bewusst, aber hat das Y-Chromosom genügend polymorphe Loci, um nahe Verwandte zu unterscheiden? Reicht die Variation von Y für diese Tests aus?
Hängt wirklich ab - viele der Probleme sind methodischer Natur (die Sequenzierung des Y ist aufgrund von Heterochromatin und Wiederholungssequenzen schwierig) - und Populationen sollten für Variationen innerhalb stark erschöpft sein, dies würde von der spezifischen Population abhängen und einige Regionen des Y erzeugen neue Variationen schnell (erneut Sequenzen wiederholen) ... Der Schlüssel zu der Frage ist wirklich die mtDNA, das wird der beste Indikator sein. Das Y sollte bei beiden Männchen unabhängig von der Verwandtschaft gleich sein.
@WYSIWYG Ich habe einige Änderungen vorgenommen, um die Punkte zu verdeutlichen.
Vielleicht können Sie auch eine Anmerkung hinzufügen, wie man unterscheiden kann, ob eine Person X ein Sohn oder ein Vater der anderen Person Y ist.
@WYSIWYG Ich habe nicht darüber nachgedacht, ob dies tatsächlich möglich ist, hier ist etwas, von dem ich denke, dass es theoretisch funktionieren sollte
Eine andere Möglichkeit besteht darin, eingeprägte Loci zu betrachten.
Ich denke, Sie meinten "es besteht eine 100%ige Wahrscheinlichkeit, dass zwei männliche Geschwister das gleiche X-Chromosom haben" und dass Steve John ist, richtig?
Es sind 50 % – die Mutter hat zwei X-Chromosomen, jeder wird eines davon erhalten, wobei 50 % davon ausgehen, dass sie das gleiche bekommen. Gut erkannt am Namen.
OK, ich verstehe es jetzt und sehe, warum die mtDNA der bessere Indikator ist. Übrigens, für Bonuspunkte, wenn ich in meiner ursprünglichen Frage den Bruder in "Halbbruder vom selben Vater" geändert hätte, gibt es eine Methode?
Männliche Halbgeschwister hätten die gleichen Y- und unterschiedliche mtDNA- und X-Chromosomen – und sie wären an den autosomalen Genorten mit einem Verwandtschaftskoeffizienten von 0,25 verwandt (unterscheidend bei den mütterlich vererbten Genen in Übereinstimmung mit der Populationsvarianz, bei den väterlich vererbten Genen). 50 % Identitätswahrscheinlichkeit durch Abstammung)