por Tim Janzen MD RootsTech Salt Lake City, Utah 6 de fevereiro de

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1 por Tim Janzen MD RootsTech Salt Lake City, Utah 6 de fevereiro de

2 Visão Geral Informações básicas sobre DNA autossômico e sobre as empresas que fazem testes de DNA Visão geral das técnicas de mapeamento de cromossomos Exemplos de situações de pesquisa

3 A Célula DNA mitocondrial Mitocôndrias Célula Membrana Citoplasma Núcleo Cromossomos DNA-X DNA-Y DNA autossômico

4 Estrutura do DNA

5 Cromossomos do sexo masculino

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7 DNA Autossômico Pode ser usado para determinar o grau relativo de parentesco entre duas pessoas, em qualquer linhagem de descendência, se elas tiverem pelo menos um antepassado em comum no passado recente É uma ferramenta potencialmente significativa para os pesquisadores genealógicos, pois há 44 cromossomos que podem ser testados É limitado pelo fato de que os cromossomos se recombinam na meiose (pouco antes da concepção) e, portanto, metade dos marcadores de cada progenitor não é passada para um filho específico Oferece maiores benefícios quando se procura determinar o parentesco entre pessoas que compartilham um antepassado em comum dentro de seis a oito gerações

8 Possíveis Aplicações dos Testes de DNA Autossômico para Genealogistas Determinar se duas pessoas são primos próximos ou distantes, analisando o número de segmentos IBD e o total de cms que elas têm em comum, e depois comparar os intervalos esperados para cada relacionamento genealógico. Determinar precisamente quais segmentos de DNA uma pessoa herdou de cada um de seus antepassados (o que só pode ser feito depois de analisar muitos resultados de pessoas com relacionamentos próximos e distantes e então estimar quais segmentos faziam parte do genoma de cada antepassado).

9 Termos referentes ao DNA autossômico Região semi- idêntica (HIR): uma região de dois cromossomos pareados na qual pelo menos um dos dois alelos do par de cromossomos de uma pessoa coincide com pelo menos um dos dois alelos do par de cromossomos de uma pessoa diferente, dentro da região. Uma região semi- idêntica pode ser idêntica ou por descendência (IBD) ou por estado (IBS). Centimorgan (cm): unidade que mede a frequência de recombinação genética; um cm é igual a 1% de probabilidade de que um marcador de um loco genético seja separado de um marcador de outro loco por recombinação em uma única geração; 1cM equivale, em média, a cerca de 1 milhão de pares de bases.

10 Termos referentes ao DNA autossômico Segmento Idêntico por Descendência (IBD): um segmento de DNA idêntico (excetuando- se mutações raras ou erros nos testes) em duas pessoas aparentadas, que foi transmitido a ambas por um antepassado em comum. Segmento Idêntico por Estado (IBS): uma região do genoma na qual duas pessoas, por acaso, compartilham pelo menos um par de bases em toda a região. Nesse caso, o segmento não provém de um antepassado em comum.

11 Exemplo de HIR com 10 SNPs

12 Exemplo de HIR que é IBD

13 Exemplo de HIR que é IBD

14 Princípios básicos dos testes de DNA autossômico Irmãos compartilham 50% do mesmo DNA autossômico Primos compartilham 12,5% Primos segundos compartilham 3,125% Primos terceiros compartilham 0,78% Primos quartos compartilham 0,195% Primos quintos compartilham 0,049% Primos sextos compartilham 0,0122% Primos sétimos compartilham 0,003052% (cerca de pares de bases) Primos oitavos compartilham 0,000763% (cerca de pares de bases)

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16 Variações de totais de cms em segmentos IBD com base no relacionamento familiar (7098 cms de DNA autossômico no teste da 23andMe, e 6761 cms no Family Finder da FTDNA) Ver dados de referência em h[p://mennodna.remotewebaccess.com/23andme/ref.html Pais/filho: cms Primos: cms (esperado: 888 cms) Sobrinhos segundos: cms (esperado: 444 cms) Primos segundos: cms (esperado: 222 cms) Sobrinhos terceiros: cms (esperado: 111 cms) Primos terceiros: cms (esperado: 55,4 cms) Sobrinhos quartos: 0 99 cms (esperado: 27,8 cms) Primos quartos: 0 54 cms (esperado: 13,8 cms)

17 Probabilidade de coincidência no teste DNA Rela`ves da 23andMe ou no Family Finder da Family Tree DNA Primos ou parentesco mais próximo: 100% Primos segundos: > 99% Primos terceiros: cerca de 90% Primos quartos: > 50% Primos quintos: > 10% Primos sextos: 0 a 2%

18 Segmentos coincidentes que são IBD versus IBS Segmento coincidente de 11 cm ou mais: >99% IBD, <1% IBS Segmento coincidente de 10 cm: 99% IBD, 1% IBS Segmento coincidente de 9 cm: 80% IBD, 20% IBS Segmento coincidente de 8 cm: 50% IBD, 50% IBS Segmento coincidente de 7 cm: 30% IBD, 70% IBS Segmento coincidente de 6 cm: 20% IBD, 80% IBS Segmento coincidente de 5 cm: 10% IBD, 90% IBS Segmento coincidente de 4 cm: cerca de 3% IBD, cerca de 97% IBS

19 Laboratórios de Testes de DNA Autossômico 23andMe Teste Family Finder da Family Tree DNA Teste AncestryDNA da Ancestry.com Para uma comparação entre esses testes e o teste do Projeto Genográfico Geno 2.0, ver o gráfico de Comparação de Testes de DNA Autossômico de Tim Janzen em Autosomal_DNA_testing_comparison_chart ou

20 23andMe (versão 3 do chip em 2011) Usa um chip SNP Illumina personalizado Testa SNPs autossômicos (será reduzido em 2014) Testa SNPs de cromossomos Y e SNPs de DNA mitocondrial Testa SNPs de cromossomos X O Ancestral Composition fornece uma análise de ascendência biogeográfica de 26 regiões do mundo e o Countries of Ancestry informa de quais países do mundo provêm seus antepassados Mil coincidências mais próximas encontradas no DNA Relatives Fornece um navegador de cromossomos: Family Inheritance: Advanced Critérios de coincidência: 7 cms e 700 SNPs para o primeiro segmento; os segmentos adicionais podem ter apenas 5 cms, desde que contenham 700 SNPs Cerca de pessoas foram testadas pelo 23andMe

21 Family Finder da Family Tree DNA Usa um chip SNP Illumina OmniExpress Testa SNPs autossômicos Testa SNPs de cromossomos X O Population Finder fornece uma análise de ascendência biogeográfica que indica quais partes de seu DNA provêm de 4 regiões do mundo É fornecida uma lista de coincidências Fornece um navegador de cromossomos Critérios de coincidência: 7,7 cms e 500 SNPs para o primeiro segmento; a soma de todas as HIRs que contêm pelo menos 500 SNPs e 1 cm de comprimento deve ser superior a 20 cms Cerca de 75 mil pessoas foram testadas pelo Family Finder ou importaram seus dados para o banco de dados

22 Teste Ancestry DNA da Ancestry.com Usa um chip SNP Illumina OmniExpress Testa SNPs autossômicos, SNPs de cromossomos X e 885 SNPs de cromossomos Y O Ethnicity Estimate fornece uma análise de ascendência biogeográfica de 26 regiões do mundo Fornece uma lista de coincidências NÃO FORNECE DADOS DE SEGMENTOS COINCIDENTES (HIR) Os dados são faseados antes que as comparações sejam feitas Critérios de coincidência: 5 milhões de pares de bases para o primeiro segmento, que em média deve incluir SNPs Mais de pessoas testadas Todos os clientes devem enviar seus arquivos de dados brutos para o GEDmatch (e/ou projetos similares)

23 Recomendações sobre os Testes de DNA Autossômico: Todos os três testes principais (23andMe, Family Finder da FTDNA e AncestryDNA da Ancestry.com) têm prós e contras. Faça o teste nas três empresas, se possível. A principal desvantagem do teste da Ancestry.com é que não são fornecidos os dados dos HIR coincidentes. Teste a geração mais velha e trios de pais/filho, ou pares de genitor/filho, se possível. Teste todos os seus tios, tias, primos, primos segundos e primos terceiros que puder, para fins de mapeamento cromossômico e para uso em comparações com outros primos mais distantes.

24 GEDmatch Desenvolvido e administrado por John Olson e Curtis Rogers arquivos de dados de DNA no banco de dados Aceita dados da 23andMe, do Family Finder e do AncestryDNA, além de dados faseados Critérios padrão para uma coincidência: 7 cms e 700 SNPs Critérios mínimos para uma coincidência: 3 cms e 500 SNPs Análise biogeográfica (Admixture) para os seguintes utilitários: MDLP (World 22 e outros), Eurogenes (K36 e outros), Dodecad (V3 e outros) e HarappaWorld

25 DNA GEDCOM Desenvolvido e administrado por Robert Warthen Permite baixar dados de HIR coincidentes, do Ancestry Composition, do Countries of Ancestry File e do Family Inheritance: Advanced da 23andMe. Permite baixar dados de segmentos coincidentes do navegador de cromossomos do Family Finder da Family Tree DNA, arquivos In Common With, arquivos da lista de coincidências do Family Finder e arquivos individuais GEDCOM

26 Mapeador de Cromossomos de Ki[y Cooper Blog com informações: mapper Ferramenta de mapeamento: O programa de Kitty faz um mapa a partir de um arquivo CSV que inclua segmentos de DNA ancestral de antepassados paternos e maternos conhecidos, até dez antepassados de cada lado Ferramenta de mapeamento que exibe até 40 pessoas em um cromossomo: chromosome- mapper Tutorial por Rebekah Canada: mapper- kitty- cooper

27 Para Refle`r: O Quebra- Cabeça do DNA

28 O Quebra- Cabeça do DNA Aproximadamente cms no genoma Em geral a coincidência tem no mínimo cerca de 7 cms, portanto há pelo menos peças no quebra- cabeça Cada antepassado geralmente contribui com pelo menos uma porção de seu DNA autossômico para cada um de seus descendentes, até pelo menos 5 a 6 gerações Voltando dez gerações no tempo, apenas uns 12% de seus antepassados contribuíram com DNA autossômico para o seu genoma; somente uns 120 de seus antepassados são antepassados genéticos inference.co.uk/blog/2009/11/ how- many- ancestors- share- our- dna

29 Contribuição Média para o Genoma, Se o DNA de Todos os Antepassados Fosse Igualmente Distribuído Cada progenitor contribui com cerca de cms Cada um dos avós contribui com cerca de cms Cada um dos bisavós contribui com cerca de 886 cms Cada um dos trisavós contribui com cerca de 443 cms Cada um dos tetravós contribui com cerca de 222 cms Cada um dos pentavós contribui com cerca de 110 cms Cada um dos hexavós contribui com cerca de 56 cms Cada um dos heptavós contribui com cerca de 28 cms Cada um dos octavós contribui com cerca de 14 cms Cada um dos nonavós contribui com cerca de 7 cms

30 Mapeamento de Cromossomos O que é? Processo que determina quais partes de seu DNA provêm de quais antepassados, regiões geográficas ou populações

31 Mapeamento de Cromossomos Por que você deve fazê- lo? É extremamente útil mapear seus cromossomos ao corresponder- se com seus primos genéticos. Isso ajuda a evitar que você pesquise possíveis conexões genealógicas com pessoas de linhagens de antepassados com as quais não é possível você ter parentesco genético, permitindo que restrinja sua busca de antepassados compartilhados a uma parte menor do seu gráfico de linhagem Isso ajuda a verificar a exatidão de sua árvore genealógica É divertido!

32 Mapa de Cromossomos de Be[y Janzen

33 Mapa de Cromossomos de Be[y Janzen 81% of genome mapped to at least which parent she inherited the segment from 32% of genome mapped to at least which grandparent she inherited the segment from Additional 5.2% of genome least partially mapped Analysis based on comparisons to 2 first cousins, 1 double cousin, 12 2 nd cousins, 6 3 rd cousins, and assorted 4 th and 5 th cousins

34 Mapa de Cromossomos de Robert Janzen

35 Mapeamento de Cromossomos Que U`liza Dados de um Filho e seus Pais e Avós (Cortesia de Angela Cone); para mais informações, ver h[p:// crossover.html

36 O Clã Youngman

37 Linhas Confirmadas para o Avô Paterno de Be[y Janzen

38 Linhas Confirmadas para o Avô Materno de Be[y Janzen

39 Linhas Confirmadas para a Avó Materna de Be[y Janzen

40 Lista de Coincidências de Be[y Janzen

41 Lista de Coincidências de Be[y Janzen

42 Antes de Iniciar o Mapeamento Reúna todos os dados de segmentos coincidentes de todos os seus parentes conhecidos, até pelo menos o nível de relacionamento genealógico dos primos terceiros. Verifique se os dados de segmentos coincidentes estão todos na mesma compilação! Escolha o melhor formato de arquivo para você: pode ser um arquivo completo ou algum tipo de um arquivo abreviado Para arquivos completos de dados brutos, use o 23andMe, o Family Finder ou o AncestryDNA Para arquivos abreviados, crie os seus próprios ou utilize como modelo, por exemplo, os de Andrea Badger, no site Comece mapeando os dados de seus parentes mais próximos e depois dos primos mais distantes, pois isso pode ajudar a identificar mais rapidamente os problemas, como, por exemplo, quando um primo distante compartilha um segmento com você, mas que não foi herdado por meio da linhagem de antepassados que se pensava.

43 Técnicas de Mapeamento de Cromossomos Mapeamento básico usando os dados de duplas ou trios de pai/mãe/filho e primos variados Mapeamento inverso de cromossomos usando os dados dos irmãos dos pais, bem como de vários primos segundos, terceiros, quartos e quintos Extensão de uma região mapeada Mapeamento parcial Mapeamento de segmentos a populações ou locais geográficos Ver instruções detalhadas em e

44 Mapeamento básico de cromossomos usando primos

45 Dados de Comparação Antes da Classificação

46 Dados de Comparação Depois da Classificação

47 Mapeamento dos Dados

48 Mapeamento dos Dados

49 Gráfico de Linhagem Familiar de Be[y Janzen

50 Mapeamento Inverso de Cromossomos usando os dados de um primo segundo

51 Dados de Comparação Depois da Classificação

52 Mapeamento dos Dados

53 Ampliando uma Seção Mapeada Um exemplo ppico Aaron B. tem uma coincidência com minha mãe no cromossomo 4, da posição até a posição Meu irmão Phil tem uma coincidência com Aaron da posição até a posição , mas eu não tenho nenhuma coincidência com Aaron. O mapa de cromossomos da minha mãe está em branco entre as posições até devido à falta de dados, mas é mapeado antes e depois desse intervalo. O fato de saber que Aaron B. tem uma coincidência com minha mãe nesse segmento inteiro me permitiu preencher o mapa de cromossomos da minha mãe entre as posições e , sabendo que o segmento que herdei da minha mãe veio da mãe dela e o segmento que não herdei veio do pai dela.

54 Ampliando uma Seção Mapeada Visualização do Mapa Anterior

55 Ampliando uma Seção Mapeada Visualização do Mapa Anterior

56 Extending a Mapped Sec`on A View of the Map Aqer

57 Ampliando uma Seção Mapeada Visualização do Mapa Posterior

58 Advertências Sobre a Ampliação de uma Seção Mapeada É mais seguro ampliar uma seção mapeada se tanto o pai quanto o filho compartilharem o mesmo segmento com a coincidência Amplie a seção mapeada usando o mais curto dos dois HIR. Por exemplo: se a coincidência do filho está entre e , e a coincidência dos pais está entre e , amplie somente a região mapeada até Se estiver ampliando um segmento abaixo de SNPs, use de extrema cautela. Se possível, use dados faseados para a comparação.

59 Mapeamento Parcial de Cromossomos Deve ser utilizado quando não se tem um dos pais ou um filho para ajudar a segregar as coincidências Em vez disso, deve- se agrupar os segmentos coincidentes em 3 grupos: 1. Um grupo para os que não têm coincidência nenhuma 2. Um grupo para os que têm coincidências entre si 3. Um segundo grupo para os que têm coincidências entre si

60 Exemplo de um Tipo de Mapeamento Parcial A comparação entre o irmão de Be[y Janzen e uma prima segunda permi`u o mapeamento parcial do genoma de Be[y

61 Mapeamento de Segmentos a Populações ou Regiões Geográficas Use as ferramentas de mistura do GEDmatch ou do Ancestry Composition da 23andMe para mapear segmentos a uma população ou localização geográfica específica Baixe os dados do segmento e depois crie colunas específicas para esse propósito no seu mapa de cromossomos

62 Mapeando um Segmento do Cromossomo 4 à Península Ibérica

63 Dicas do Tim para o Mapeamento Não pule muitas gerações ao mapear a origem de um segmento específico; evite pular mais de 5 a 6 gerações de uma só vez, se for possível Lembre que é muito difícil encontrar a conexão genealógica para a maioria das coincidências abaixo de 15 cms, pois a maioria das pessoas não consegue retroceder mais de 10 gerações em todas as suas linhagens de antepassados, além do que, muitos dos antepassados compartilhados pelas coincidências nesse nível estão a 10 ou mais gerações para trás Aja com extrema cautela ao mapear segmentos de pessoas de populações endógamas, particularmente além do nível dos primos segundos. Lembre que o mapeamento de cromossomos é um projeto para toda a vida!

64 Dicas do Tim para Coincidências Entre em contato com todas as coincidências que compartilham pelo menos 20 cms com você e, se tiver tempo, entre em contato com todas as coincidências que compartilham pelo menos 7 cms com você Esteja disposto a compartilhar suas informações genealógicas! Peça a suas coincidências que compartilhem informações genealógicas com você, de preferência em um arquivo GEDCOM Mantenha um registro de toda a sua correspondência de forma organizada Crie mensagens padronizadas de apresentação e acompanhamento

65 Fasear ou Não Fasear Faseamento: processo que determina quais dos valores dos alelos de uma pessoa proveio de cada um seus pais O faseamento pode ser útil em alguns mapeamentos de cromossomos, mas não é crucial para o processo de mapeamento É útil enviar arquivos faseados para o GEDmatch Programa de faseamento do Tim: ver GENEALOGY- DNA/ / Utilitário de faseamento de David Pike: phase.php

66 O Problema de Youngman Quem foram os pais de Jacob Youngman (nasc. 1823)? Dados genealógicos: John Youngman (nasc. aprox. 1793), casou- se três vezes: 1. em 1816 com Elizabeth Morton; 2. em 1822 com Elizabeth Reeves; 3. em 1830 com Priscilla Clark John Youngman e Elizabeth Morton tiveram três filhos, incluindo William Youngman (nasc. aprox. 1818) John Youngman e Priscilla Clark tiveram 7 filhos, incluindo Mary Jane Youngman (nasc. 1835) Hipótese: Jacob Youngman (nasc. 1823) era filho de John Youngman e Elizabeth Reeves

67 O teste de DNA autossômico revela que é muito provável que a hipótese esteja correta T. M., bisneto de Mary Jane Youngman (nasc. 1835) L. Y. e J. Y., ambos trinetos de William Youngman (nasc. aprox. 1818) F. M., L. Y., B. Y., N. Y., D. Y., R. Y. e M. B., todos os 7 são bisnetos de Jacob Youngman (nasc. 1823) T. M. compartilha 35 cms, em média, com os 7 bisnetos de Jacob Youngman (limiar de 5 cm) Número esperado de cms, caso Jacob Youngman seja meio- irmão de Mary Jane Youngman: 27,8 cms (metade dos primos terceiros) L. Y. compartilha 12,5 cms e J. Y. compartilha 10,5 cms, em média, com os 7 bisnetos de Jacob Youngman (limiar de 5 cm) Número esperado de cms, caso Jacob Youngman seja meio- irmão de William Youngman: 13,8 cms (metade dos sobrinhos quartos)

68 Resumo dos dados de HIR coincidentes

69 Um problema ainda não foi resolvido: os Allgoods John Allgood Fannin (nasc em Alabama ou Geórgia) Seu nome do meio sugere que ele tinha um antepassado Allgood Uma fonte diz que sua mãe era Emily Allgood, de ascendência desconhecida

70 O teste de DNA autossômico sugere algumas possíveis conexões genealógicas J. B. e J. S. são primos segundos e ambos são bisnetos de Edna Allgood (nasc. 1892), filha de John Allgood (nasc. 1860), filho de Samuel Allgood (nasc. 1827), filho de John Allgood (nasc. 1797), filho de John Allgood (nasc. 1751) J. B. compartilha 4,3 cms e J. S. compartilha 4,3 cms, em média, com os seis trinetos de John Fannin (limiar de 5 cm) C. M. é outro descendente de John Allgood (nasc. 1751) e é primo sexto de J. B. e J. S. C. M. compartilha 3,7 cms, em média, com os seis trinetos de John Fannin (limiar de 5 cm) Número esperado de cms, caso Emily Allgood seja filha de John Allgood (nasc. 1751): 1,7 cms (sobrinhos sextos) Conclusão: Há poucos dados nessa época para precisar o parentesco de John A. Fannin, mas a probabilidade é que ele seja neto, bisneto ou sobrinho- neto de John Allgood (nasc. 1751)

71 O Que É Necessário Agora Um grande banco mundial de dados genealógicos independente, controlado pela comunidade de genealogia genética, no qual os haplótipos autossômicos faseados estejam vinculados a antepassados específicos Ferramentas automatizadas para o mapeamento de cromossomos Dados de segmentos coincidentes da Ancestry.com Possibilidade de optar pelo compartilhamento global no nível básico da 23andMe, uma exibição de gráfico de linhagem melhorada, a remoção ou aumento significativo do limite do DNA Relatives e solicitações automáticas de compartilhamento. Possibilidade de comparar suas coincidências umas com as outras no navegador de cromossomos do Family Finder Arquivos para baixar com os dados de HIR coincidentes da 23andMe

72 Perguntas? Esta apresentação pode ser baixada em