Computerprogramm zeigt niemandes Abstammung

Behind the Scenes Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Stellen Sie sich vor, die mit kein Verständnis für Ihre kulturellen oder genetischen Hintergrund angenommen. Sie wissen nicht, dein Erbe oder welche Krankheiten Sie genetisch prädisponiert sind. Die meisten von uns haben eine Vorstellung über die Wurzeln unserer Familie Baum, aber wenig Verständnis dessen, was die unteren Äste in Bezug auf unsere Veranlagung zu einer Vielzahl von Krankheiten und Beschwerden.

Nun, ein Informatiker, Mathematiker und Biologen aus aller Welt entwickelt, einen Computer-Algorithmus, der genetische Abstammung eines Individuums mit nur einer kleinen Probe ihrer DNA schnell zuordnen können. In der Tat kann das Programm die genetischen Abstammung von Tausenden von Individuen in Minuten, ohne jegliche Vorkenntnisse ihres Hintergrunds verfolgen.

Der multidisziplinäre Ansatz, veröffentlicht in der September 2007 Ausgabe des Journals PLoS Genetics, erlaubt das Forscherteam um diese Art der Forschung in neuartiger Weise anzugehen. Im Gegensatz zu früheren Computerprogrammen, die Vorkenntnisse des einzelnen Abstammung und Herkunft erforderlich, der neue Algorithmus sucht nach bestimmten DNA-Markern, die sogenannte single Nucleotide Polymorphisms oder SNPs (ausgeprägte Snips) und braucht nichts mehr als eine DNA-Probe in Form von einem einfachen Wange Tupfer.

Die Forscher verwendeten genetische Daten aus vorangegangenen Studien durchführen und bestätigen Sie ihre Forschung, einschließlich der neuen HapMap-Datenbank, die arbeitet, um aufzudecken und Karte Varianten im menschlichen Genom.

"Diese Arbeit war eine aufregende Gelegenheit, ein interdisziplinäres Team von Informatikern, Mathematikern und Humangenetiker, bilden", sagte Petros Drineas, der senior-Autor der Studie und Assistant Professor für Informatik am Rensselaer Polytechnic Institute.

"Nun, wir festgestellt haben, dass das Programm gut funktioniert, wir hoffen, sie in einem viel größeren Maßstab umzusetzen mit Hunderten von Tausenden von SNPs und Tausende von Menschen," sagte Drineas, die von einer NSF CAREER Award finanziert wurde. "Das Programm werden ein wertvolles Werkzeug für das Verständnis unserer genetischen Abstammung und gezielt Medikamente und andere medizinische Behandlungen, weil es möglich sein könnte, dass diese Menschen unterschiedlicher Herkunft auf ganz unterschiedliche Weise beeinflussen können."

Unsere einzigartige Erbgut zu verstehen, ist ein entscheidender Schritt zur Entschlüsselung der genetischen Basis für komplexe Krankheiten. Obwohl das menschliche Genom 99 Prozent ist auch von Mensch zu Mensch, es ist, dass 1 Prozent, die einen großen Einfluss auf unsere Antwort auf Viren, Krankheiten, Medikamente und Toxine haben können. Wenn Forscher die genetischen Informationen, die jeder von uns auseinander, biomedizinische Forschung und Behandlungen können besser sein Minute aufdecken können individuell für jeden einzelnen, Drineas sagte.

Dieses Programm hilft Menschen ihre einzigartige Hintergründe verstehen und Historiker und Anthropologen in ihrer Studie wo verschiedene Populationen entstanden und wie Menschen wurde eine äußerst vielfältig, globalen Gesellschaft zu unterstützen.

Das Programm war mehr als 99 Prozent in Studien genau und korrekt identifiziert die Abstammung von Hunderten von Einzelpersonen. Dazu gehörten Menschen aus genetisch ähnliche Populationen (z. B. Chinesisch und Japanisch) und komplexen genetischen Populationen wie Puerto Ricans, die aus einer Vielzahl von Hintergründen, einschließlich der amerikanischen, europäischen und afrikanischen Geschlechter kommen kann.

"Wenn wir unsere Ergebnisse auf die vorhandenen Datasets verglichen, nur eine Person nicht korrekt identifiziert wurde und seinem Hintergrund fast ebenso nah zwischen chinesischen und japanischen war", sagte Drineas. Drineas erklärt, dass die Ergebnisse vorläufig, aber äußerst vielversprechend sind. Das Team arbeitet nun um ihr Programm auf einer viel größeren Datensatz zu testen.

Neben Drineas wurde der Algorithmus von Wissenschaftlern aus Kalifornien, Puerto Rico und Griechenland entwickelt. Die beteiligten Forscher gehören Erstautor Peristera Paschou aus der Demokrit-Universität Thrakien in Griechenland; Elad Ziv, Esteban G. Burchard und Shweta Choudhry von der University of California, San Francisco; William Rodriguez-Cintron von School of Medicine der Universität von Puerto Rico in San Juan; und Michael W. Mahoney von Yahoo! Research in Kalifornien.

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Anmerkung der Redaktion: Dieser Forschung wurde unterstützt durch die nationalen
Science Foundation (NSF), der Bundesagentur für grundlegende Finanzierung angeklagt
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