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Explorer l'histoire des gènes : comment deux personnes peuvent-elles retracer leurs origines jusqu'au même ancêtre ?
Avec le développement rapide de la génomique, les scientifiques acquièrent de plus en plus de connaissances sur l'histoire génétique humaine. Grâce à l’analyse génétique, les ancêtres communs entre différents individus peuvent être retracés depuis des milliers d’années. Cela soulève une question intéressante : comment peut-on retracer deux personnes jusqu’au même ancêtre ? Dans cet article, nous explorerons les principes scientifiques qui sous-tendent cela, en particulier comment la « théorie de l’ascendance commune » nous aide à comprendre le processus d’héritage génétique.
La base de la théorie de l'ascendance commune
La théorie de l'ascendance commune est un modèle qui décrit comment les allèles d'une population proviennent d'un ancêtre commun. Dans le cas le plus simple, cela suppose l’absence de recombinaison, de sélection naturelle et d’absence de flux génétique ou de structure de population, ce qui signifie que chaque variation a la même probabilité de se transmettre d’une génération à l’autre. Ce modèle fonctionne à rebours dans le temps, fusionnant les allèles selon un processus stochastique jusqu'à ce qu'une copie ancestrale commune soit formée.
Dans ce modèle, la durée d'ascendance commune attendue augmente de manière presque exponentielle à chaque génération successive et présente de grandes variations.
Calcul du temps de l'ancêtre commun
En prenant comme exemple un locus génétique unique échantillonné chez deux individus haploïdes, nous pouvons retracer ses ancêtres jusqu'à l'ancêtre commun le plus récent (MRCA). La théorie de l'ascendance commune cherche à estimer le calendrier attendu de cette période et sa variation. S'il y a 2Ne parents potentiels dans une population avec une taille effective de population Ne, alors la probabilité que deux lignées partagent un ancêtre commun dans la génération précédente est 1/ ( 2Ne).
Ces calculs nous aident à comprendre comment les gènes se transmettent entre les générations et révèlent comment les gènes sont liés.
Variation neutre et diversité génétique
La théorie de l'ascendance commune peut également être utilisée pour modéliser l'ampleur de la variation de séquence d'ADN attendue en raison de la dérive génétique et de la mutation. Cette valeur est appelée hétérozygotie moyenne. Son calcul prend en compte la probabilité qu'une mutation se produise en une seule génération et la probabilité de tout « événement » (mutation ou co-ascendance).
Lorsque
4Neμ ≫ 1, la grande majorité des paires d'allèles ont au moins une différence de séquence nucléotidique.
Application de la théorie de l'ascendance commune
Dans des domaines tels que la localisation des maladies génétiques, le potentiel de la théorie de l'ascendance commune attire progressivement l'attention. Bien que l’application pratique de cette théorie en soit encore à ses balbutiements, de nombreux chercheurs travaillent au développement d’algorithmes permettant d’analyser les données génétiques humaines en utilisant la théorie commune de l’ascendance.
Grâce aux arbres généalogiques, les chercheurs peuvent suivre les marqueurs génétiques associés à des maladies spécifiques et comprendre comment ces gènes sont hérités.
À propos de la répartition régionale de la diversité génétique
La cartographie du polymorphisme mononucléotidique (SNP) humain révèle une variation régionale de l'hétérozygotie génétique qui n'est pas seulement aléatoire mais influencée par la génétique des populations. Certains locus peuvent avoir un ancêtre commun relativement récent, tandis que d'autres peuvent avoir des arbres généalogiques plus anciens.
L'histoire et l'avenir de la théorie de l'ascendance commune
La théorie de l'ascendance commune est une extension naturelle du concept d'évolution neutre en génétique classique des populations et a été découverte indépendamment par de nombreux chercheurs dans les années 1980. Avec les progrès de la technologie, il existe actuellement une variété de logiciels qui peuvent être utilisés pour simuler des ensembles de données dans le cadre du processus d'ascendance commune et pour déduire des paramètres tels que la taille de la population et le taux de migration à partir de données génétiques.
Les scientifiques s'efforcent d'utiliser ces outils pour mieux comprendre comment les gènes façonnent notre santé et les risques de maladie.
Avec le développement de la génétique, la compréhension et l'application de la théorie de l'ascendance commune deviendront de plus en plus importantes. Cette théorie nous aide non seulement à percer les mystères génétiques du passé, mais révèle également d’éventuels problèmes de santé à l’avenir. La question suivante est la suivante : combien d’ancêtres communs inconnus attendent-ils que nous explorions dans ce réseau de connexions génétiques ?
