Genomikai blog

Az emberi genetikai (DNS szintjén kifejeződő) diverzitás egyik „klasszikus” vizsgálati módszere egyes mitokondriális, Y kromoszóma vagy riboszómális  RNS-t meghatározó DNS darabok szekvenálása többnyire PCR reakció után. A Humán Genom Program egyik nagy eredménye, hogy leírt 2.1 millió SNP-t. Ez lehetővé tette a nagy microarray gyártó cégek számára, hogy kiválasszanak ezek közül – a technológia fejlődésével egyre nagyobb számú –SNP-t, és azokat egyedenként genotipizálják, azaz megállapítsák, hogy az egyes egyedekben melyik allél homozigóta, vagy mindkét allél előfordul-e (heterozigóta). Ezeken a csipeken alapszik a HapMap vizsgálat és a legtöbb Genom-szintű asszociációs vizsgálat (GWAS) is. Az újgenerációs szekvenálás azonban magasabb szintre emelte a populációk vizsgálatát, az ismert SNP-k száma minden egyes megszekvenált egyed esetében akár több tízezres értékben növekedhet, és ma már arról beszélnek, hogy a mai humán populációban kb. 60 millió SNP lehet. Természetesen a teljes genom szekvenálás eredménye korábban nem remélt szintű genetikai analízist tesz lehetővé, és hallva a legújabb terveket (az angolok például tízezer genomot akarnak megszekvenálni egy-két éven belül), hamarosan számottevően növekedni fognak az ismereteink az emberi faj genetikai fejlődéséről az elmúlt évezredek populációgenetikai folyamatairól.

Nem mindenkinek állnak (vagy nem álltak egy-két éve, amikor a most közlés alatt álló cikkekhez kapcsolódó kísérleteket tervezték) azonban rendelkezésre a legújabb eszközök, ezért alternatív megoldásokat alkalmaznak. Egy a Genome Biology-ban közölt publikációban például azt a megoldást választották, hogy egy úgynevezett ENCODE régiót (100 kbp) választottak ki, és szekvenáltak meg 92 Dél-Indiából származó mintában hagyományos Sanger, kapilláris szekvenálással. Céljuk természetesen az volt, hogy megismerjék az adott populáció ( három kaszt!-ból és egy törzsi populációcsoportból választották a mintákat) genetikai diverzitását, genetikai kapcsolatát a többi populációval, és lássák, hogy az indiai populáció hogyan viszonyult a kiindulási afrikai populációkhoz. A módszer lehetőséget adott arra is, hogy összehasonlítsák az eredményeket a HapMap projekt keretében 772 egyedből (ebben csak japán ázsiaiak vannak) ugyanerre a régióra kapott adatokkal.

Néhány érdekes eredmény: A 92 egyed 100kbp-os régiójának megszekvenálásával 453 SNP-t azonosítottak, ami 221 bázispáronként egy SNP. Ez a teljes genomra vetítve 13,6 millió SNP-t jelent csak ebben a szűk populációban (nyilvánvaló, hogy egy ausztrál, dél-afrikai vagy éppen eszkimó egyeddel ezek a populációk már több tízezer éve nem keveredtek, ezért azokban teljesem más SNP-k akkumlálódhattak). Ha kombinálták az eredményeket a 722 HapMap egyed adataival, összesen 1484 SNP-t kaptak, ami már 67 bázisbáronként jelent egy SNP-t, genom szintre extrapolálva pedig 44.5 millió SNP-t (az ENSEMBL adatbázisban most 24.6 millió SNP van annotálva). Ebből az 1484 SNP-ből 234 (15.8%) volt Dél-India specifikus. Egyedenként vizsgálva másfél egyedi SNP-t találunk, azaz két emberben van 3 SNP, amit máshol még nem láttak. Ez kicsit alacsonyabb, mint az afrikaiaknál (2.4), de magasabb az európai (1.3) és a kelet-ázsiai (1.1) értékeknél.

Az már a korábbi „klasszikus” módszerekkel végzett vizsgálatokból kiderült, hogy az indai szubkontinens már az első nagy kivándorlás során benépesült, és a későbbi hullám(ok) populációival is keveredtek az itt letelepedő népek. Az is ismert, hogy az indiai szub-kontinens egy „átjáróház” volt a népek vándorlása során, és hogy Indiában rendkívül sokféle nép él eltérő nyelvi és kulturális hagyományokkal. A jelen vizsgálat ezeket az ismereteket a genetika szintjén is alátámasztotta. A számítások szerint az ősi eurázsiai populációk 88-112 ezer éve váltak el afrikai rokonaiktól, míg a különféle eurázsiai populációkon belül az elválás ideje csak 27-39 ezer év. Ez egy újabb bizonyíték a késleltetett terjeszkedés elméletére, amely szerint az afrikaikról leváló ős eurázsiai populációk az nagy eurázsiai expanzió előtt még „parkoltak, táboroztak” valahol (leginkább a Közel-Keleten) vagy 40 ezer évig, amikor is már nem keveredtek az afrikai populációkkal.

Ez a vizsgálat jól mutatja, hogy a genomika eszközeivel még nagyon sok érdekes populációgenetikai tényre derülhet fény, és hogy érdemes ilyen vizsgálatokat végezni. És persze nem lehet nem észrevenni a tendenciát, hogy minden nép keresi a maga „genetikai identitását” is, amire az új genomikai módszerek széles, és megjegyzem akár kis országok számára is elérhető eszköztárat nyújtanak. Izgalmas évek jönnek ebből a szempontból az biztos!