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le terme haplotype (Il définit la combinaison de variants alléliques le long d'un chromosome ou d'un segment chromosomique contenant des loci du grec = haplóos simples ou simples) dans déséquilibre de liaison, qui est étroitement associée à l'autre[1], et qu'ils sont généralement hérités ensemble.

L'association statistique entre lieux Elle se manifeste en l'absence de recombinaison entre les loci eux-mêmes. en ce qui concerne autosomes (chromosomes non sexuels) et les chromosomes sexuels régions pseudoautosomiche cela peut être dû à la proximité physique entre les lieux considérés et l'absence de recombinaison points chauds entre eux. Au lieu allèles de la région non recombinante du chromosome Y (NRY) sont toujours associés pour former haplotypes, ainsi que allèles la génome mitochondrial (ADNmt). En fait, ces deux parties du génome ne se recombinent pas, étant hérités avec le mode uniparentale, le premier paternel, la seconde maternelle. En particulier, les différents haplotypes pour un système non-recombinant haploïde est égal à 1 + n, où n est le nombre de sites bialléliques pris en considération, tandis que pour les systèmes recombinants sont diploïdes n2. sont générés haplotypes généralement différent d'un haplotype ancestral à la suite de mutation aux particuliers lieux. peuvent être liés les produits de ce mécanisme évolutif par phylogénie jusqu'à déduire la forme haplotype ancestral. Souvent, lorsque la résolution d'un haplotype moléculaire est très élevé, il peut être utile de regrouper phylogénétiquement différents haplotypes à partir d'un ancêtre commun définissant ainsi une haplogroupe.

L'étude de ces émissions a été utilisé (avant l'avènement de biologie moléculaire) Pour déterminer la distance entre deux gènes sur un chromosome. Cette distance est exprimée en pourcentage de recombinaison, dont l'unité est définie "centimorgan» En hommage au généticien Thomas Hunt Morgan.

Le terme est utilisé principalement dans immunologie pour décrire un ensemble de gènes situés sur le même chromosome, codant pour les antigènes du sang ou des tissus. Les premiers systèmes de classification des groupes sanguins comprennent haplotypes définis par le système 'rhésus« En 1947. Le modèle le plus populaire de haplotype est l'antigène d'histocompatibilité humain (HLA), dont le rôle est crucial dans la réalisation des réactions de défense immunitaire de l'organisme. En fait, de nombreuses maladies génétiques ont leur origine dans une « anomalie » des gènes HLA. Supposons que deux gènes sur un chromosome, très proches l'un de l'autre, ils ne sont pas séparés la traversée au cours de la méiose. Par exemple, dans le système sanguin MNS, le gène qui code pour une protéine, la « glycophorine A » (AMP), possède deux alleles M et N, et le gène qui code pour une seconde protéine, le « glycophorine B » (GPB), il a deux allèles si S. il y a 4 haplotypes possibles dans ce système: MS, MS, NS, Ns. Par exemple, considérons un père qui a reçu des parents haplotypes MS et Ns, a donc génotype / phénotype MS et Ns MNSs, marié à une femme homozygote MS / MS avec phénotype MMS. Leurs enfants nécessairement MS de la mère, et sera MS ou Ns par le père (mais pas MS ou NS). En dehors des cas exceptionnels de recombinaison, la fréquence d'apparition dans les familles donne une idée de la distance entre les gènes exprimés dans centimorgan.

haplotypes maternelle
MS MS
haplotypes paternels MS MS / MS MS / MS
ns MS / Ns MS / Ns

Dans un second sens, haplotype est un ensemble de polymorphismes d'un seul nucleotide (SNP) sur un seul chromosome d'une paire d'allèles qui sont statistiquement associé. On pense que ces associations, et l'identification de quelques allèles d'un haplotype, peuvent conduire à l'identification sans équivoque de tous les autres sites polymorphes dans sa région. Ces informations sont très précieuses pour l'étude de la génétique, car il est à la base de nombreuses maladies communes, et ont été étudiés chez l'homme du projet international HapMap.[2]

Dans une définition plus générale, un haplotype est tout simplement le génotype d'un seul chromosome ou un haplogroupe chromosomique. Le haplotype est en train de devenir la nouvelle unité fonctionnelle du génome.

De nombreuses entreprises qui font des tests génétiques utilisent le mot « haplotype » en référence aux allèles mutés de séquences courtes répétées en tandem (STR) dans un segment génétique et utilisent le terme « haplogroupe » pour désigner des mutations dans un seul événement polymorphisme (UEP), qui représente le groupe auquel un ensemble de haplotypes potentiels appartiennent[3].

les applications de frappe des haplotypes

  • L'analyse des haplotypes déséquilibre de liaison Il est un outil important pour la cartographie génétique à haute résolution.
  • groupes d'haplotypes sont évolutivement reliés les uns aux autres haplogroupes. la haplogroupes la région de non-recombinant chromosome Y (NRY) et ceux de la ADN mitochondrial (ADNmt) sont particulièrement importantes dans les études phylogénie, taxonomie et évolution.
  • connaissance des haplotypes HLA Il est impliqué dans rejet de greffes et l'évaluation des risques de la susceptibilité génétique à certaines maladies auto-immunes (diabète, la maladie coeliaque). Par exemple, la prédisposition à la maladie cœliaque peut être diagnostiquée en recherchant la présence de certains haplotypes (HLA-DQ2 et DQ8). A cette fin, il fait un échantillon de sang du patient et en utilisant un kit commercial présent dans tous les laboratoires spécialisés. En particulier, si le test génétique qui est effectuée a un résultat négatif, il permet d'exclure 95% de confiance que cette personne développera une maladie cœliaque, alors que dans le cas des résultats positifs sont d'autres enquêtes nécessaires (telles que l'examen histologique d'un fragment de la muqueuse intestinale ).

Résolution d'un haplotype

Le génotype d'un organisme ne peut pas définir son haplotype sans ambiguïté. Par exemple, considérons un organisme diploïde et deux locus bi-alléliques sur le même chromosome que polymorphismes nucléotidiques simples (SNP). Le premier locus a alleles A et T avec trois génotypes possibles AA, AT et TT, le second locus ayant G et C, donne de nouveau trois génotypes possibles GG, GC et CC. Pour une personne donnée, il y a neuf configurations possibles pour les génotypes à ces deux lieux, comme le montre la Échiquier de dessous, qui indique les génotypes possibles qu'une personne peut être réalisée et les haplotypes correspondants que ceux-ci de résoudre. Pour les personnes qui sont homozygotes pour un ou les deux lieux, il est clair quels sont les haplotypes; il est seulement quand un individu est hétérozygote pour les deux loci que la phase gamétique est ambiguë.

AA AT TT
GG AG AG AG TG TG TG
GC AG AC AG TC
ou
AC TG
TG TC
CC AC AC TC TC TC

La seule méthode unique pour résoudre l'ambiguïté de phase est le séquençage. Cependant, il est possible d'estimer la probabilité qu'un haplotype particulier lorsque la phase est ambiguë à travers un échantillon d'individus.

En connaissant les génotypes pour un certain nombre d'individus, haplotypes peuvent être déduites de la résolution de haplotype ou d'autres techniques. Ces méthodes sont basées sur l'observation que certains haplotypes sont courants dans certaines régions génomiques. Ainsi, étant donné un ensemble de résolutions d'haplotypes possibles, ils ont tendance à choisir ceux dans lesquels il y a un moins grand nombre de différents haplotypes. Les mécanismes de ces méthodes varie - certaines sont basées sur des approches combinatoires (par exemple, la parcimonie), tandis que d'autres utilisent des fonctions de risque basées sur différents modèles et hypothèses, telles que le principe de l'équilibre de Hardy-Weinberg, le modèle de la théorie de la coalescence, ou phylogénie parfaite. Ces modèles sont combinés avec des algorithmes d'optimisation, comme la maximisation des attentes (EM), chaîne de Markov Monte Carlo (MCMC), ou cachés modèles de Markov cachés (HMM).

L'haplotypage d'un génome entier microfluidique est une technique pour la séparation physique des chromosomes individuels d'une cellule en métaphase suivie par résolution directe des haplotypes pour chaque allele.

Les haplotypes de tests généalogiques Y-DNA

Contrairement à d'autres chromosomes, les chromosomes Y ne sont pas trouvées par paires, mais chaque mâle humain a une seule copie. Cela signifie qu'il n'y a aucune chance sur la copie qui est héritée; donc, à la différence haplotypes autosomiques, il n'y a donc pas pour l'haplotype randomisation du chromosome Y entre les générations, et un mâle humain doit en grande partie montrer le même chromosome Y de son père, avec des mutations plus ou moins certains, de parce que, dans la population humaine, ce chromosome est caractérisée par un haut degré de polymorphisme.

En particulier, le Y-ADN qui est le résultat d'un test de stud-numérotée de l'Y-ADN doit correspondre à l'ADN, à moins de mutations.[peu clair] Dans la discussion généalogique et populaire, on appelle parfois la « signature de l'ADN » d'un être humain particulier mâle, ou le sang de son père.

Résultats UEP (résultats SNP).

Les polymorphismes d'un seul événement (UEPS) comme SNPs représentent haplogroupes. DOD indiquent haplotypes. Les résultats qui composent l'ensemble haplotype du test ADN du chromosome Y Y peuvent être divisés en deux parties: les résultats des UEPS, parfois appelés les résultats SNP, sont des polymorphismes de nucléotides simples, et les résultats judiciaires en séquences répétées microsatellites tandem (Y-STR).

Les résultats reflètent l'héritage UEP des événements que vous pensez peut-être eu qu'une seule fois dans toute l'histoire humaine. Ceux-ci peuvent être utilisés pour identifier directement l'haplogroupe Y-ADN de l'individu, son arbre généalogique au lieu du maximum de toute l'humanité. Plusieurs haplogroupes Y-ADN identifient les populations génétiques qui sont souvent étroitement liées aux zones géographiques, riflettondo migration des individus par rapport à leurs ancêtres des dizaines de milliers d'années auparavant.

Haplotypes Y-STR.

L'autre partie possible des résultats génétiques est l'haplotype Y-STR. Contrairement aux UEPS, le Y-STR muter beaucoup plus facilement, et leur résolution peut distinguer la généalogie beaucoup plus récente. Le Y-STR haplotypes est susceptible d'avoir écartez, pour former un groupe de résultats plus ou moins similaires. En règle générale, ce groupe aura un centre défini plus probable, l'haplotype modal, et aussi une diversité haplotype - le degré auquel il est devenu très répandu. Plus dans le passé a eu lieu l'événement qui définissent, et plus la croissance de la population a eu lieu au début du prochain événement, plus la diversité des haplotypes pour un nombre donné de descendants. D'autre part, si la diversité des haplotypes est plus faible pour un nombre donné de descendants, cela peut indiquer un ancêtre commun plus récent, ou qu'une expansion de la population a eu lieu plus récemment.

Il est important de noter que, contrairement à UEPS, il n'y a aucune garantie que deux personnes avec un Y-STR haplotypes similaire partagent nécessairement un ancêtre similaire. Il n'y a pas d'unicité des événements Y-STR. Au lieu de cela, le groupe de résultats Y-STR haplotypes héritant de différents événements et des histoires différentes ont tous tendance à se chevaucher.

notes

  1. ^ Anthropologie moléculaire. Manuel de base. D.Caramelli. Firenze University Press, 2009.
  2. ^ Le Consortium International HapMap (2005). « Une carte haplotype du génome humain. »
  3. ^ réalités Les gènes. Volume 7, Numéro 3.

bibliographie

  • T. Becker, Knapp, M. (2004). « Estimation du maximum de vraisemblance des fréquences haplotypes dans les familles nucléaires ».
  • Li S.S., Khalid N., C. Carlson, Zhao L.P. (2003). « L'estimation de la fréquence des haplotypes et des erreurs standard pour plusieurs polymorphismes de nucléotides simples ».
  • J. C. Barrett, Fry B, J Maller, Daly M. J. (2005). « Haploview: analyse et la visualisation des cartes LD et haplotypes ».
  • Purcell S., M. J. Daly, Sham P. C. (2007). "Whap: analyse de l'association basée haplotype".

Articles connexes