Inferencia de la ascendencia genética

Conocimientos previos

• ADN
• SNP
• Alelo
• Genoma
• Genotipificación por microarreglo

Descripción

El objetivo principal de la inferencia de la ascendencia genética es identificar la población de la que proviene una persona con base en el conocimiento de las poblaciones actuales. Deducir la ascendencia por medio de nuestro lugar de nacimiento o el de nuestros familiares suele ser muy impreciso; para solucionar esto se utilizan los patrones formados por las variaciones de nuestro ADN. Un ejemplo de dichas variaciones son los llamados SNPs. Estos patrones son heredados a través del tiempo de padres a hijos y son compartidos por las personas más emparentadas. Por esto, los SNPs son una marca de descendencia que los científicos pueden analizar y de los cuales es posible deducir el origen de manera precisa y confiable para, finalmente, inferir el de nuestros ancestros.

Existen tres tipos de pruebas que utilizan distinta información genética:

1. Cromosoma Y o de línea paterna: utilizan sólo las variaciones heredadas de padres a hijos varones.
2. ADN mitocondrial o de línea materna: utilizan sólo las variaciones heredadas de madres a hijos  de cualquier género.
3. ADN autosomal: utilizan las variaciones que se encuentran a lo largo de todo el genoma, sin considerar la línea (paterna o materna) de donde las obtuvieron.

Entrada/Muestra

• Datos de genotipificación. Generalmente se utilizan datos de variaciones genéticas, como los marcadores de SNPs, para hacer la inferencia de la ascendencia genética. Estos datos provienen de algún estudio de genotipificación y son diferentes de acuerdo al tipo de prueba que se realizará
• Conjunto de datos de referencia. Para realizar una prueba de ascendencia se necesitan datos de variaciones genéticas de muchas personas de distintas poblaciones; estos se encuentran disponibles en bases de datos especiales. El conjunto específico que se utiliza en la prueba es llamado “panel de referencia”, se puede utilizar más de un y panel y su principal función es ayudar a diferenciar de dónde provienen nuestras variaciones
• Programa computacional de inferencia. Existen muchos programas para la inferencia de ascendencia y varían de acuerdo al tipo de pruebas, a los algoritmos computacionales que utilizan, a cómo manejan los datos, a qué datos de referencia utilizan, etc.
• Computadora con alta capacidad de almacenamiento y procesamiento. Los análisis de ascendencia no se pueden realizar sólo con una computadora personal. Son necesarios dispositivos que puedan manejar de manera eficiente las grandes cantidades de datos utilizadas y generadas durante el análisis.

Procedimiento

1. Elegir el tipo de prueba a realizar. Primeramente se elige el tipo de prueba dependiendo de nuestros intereses y las capacidades de nuestro equipo de cómputo
2. Construir un panel de referencia. Este es el paso más complejo e importante, ya que los resultados dependen en gran medida del panel construido. Se escogen las variaciones de referencia que representarán a las poblaciones ancestrales para que subsecuentemente un programa pueda inferir de qué lugar geográfico provienen los patrones
3. Escoger un programa, cargar los datos y realizar el análisis. Este es un paso fundamental, ya que se tiene que tomar en cuenta la naturaleza de nuestros datos. Al elegir el programa también se debe agregar los datos de la persona y los del panel de referencia, así como determinar los parámetros bajo los cuales el programa funcionará. Durante el proceso el programa comparará, bajo ciertos criterios de probabilidad, los patrones de ADN de una persona y busca los parecidos en las variaciones del panel de referencia.

Salida/Resultado

El resultado del análisis de ascendencia es un conjunto de porcentajes que indican el parecido del ADN de una persona con el de otras poblaciones del mundo. Los resultados no indican un parentesco directo, sino que se basan en probabilidades para determinar las relaciones de ascendencia, por lo que puede ser complejo entenderlos. Se recomienda consultar a un experto o una guía para interpretarlos.

Fuentes de error más frecuentes

• Errores en la genotipificación
• Errores al elegir los parámetros del programa
• Fallas al construir el panel de referencia (ej. incluir variaciones inadecuadas)

Aplicaciones

Los análisis de la ascendencia genética tienen aplicaciones importantes en estudios genéticos médicos, donde se llegan a asociar distintas poblaciones humanas con ciertas enfermedades.

Temas relacionados

• Estudio de asociación del genoma completo (GWAS)
• Genómica personalizada