449 ответов в теме

[В.Юрковец]

Впрочем, с одним я согласен - термин "неоднородная выборка" требует конкретизации. Ранее (для коротких гаплотипов) под ним понималась несогласованность цифр, полученных линейным и логарифмическим методом. Чем больше расхождение, тем больше неоднородность. Для такой проверки требовалось наличие в выборке одинаковых гаплотипов. Для 67-ми и 111-ти маркерных гаплотипов - это теряет смысл. Они могут совпасть только у очень близких родственников. Получается, что остаётся только качественная сторона - вид дерева гаплотипов.

...

Всё верно. Только я не понимаю, что значит "одинаковых гаплотипов" и почему "для 67-ми и 111-ти маркерных гаплотипов это теряет смысл"?

[Лабай А.А.]

Цитата из книги А.Клёсова:

 

 

 

 

Чем длиннее гаплотип, тем быстрее возникают мутации. В 111 маркерном гаплотипе мутация в среднем происходит раз в 5 поколений или в 125 лет. Для 12-маркерного эти цифры соответственно 50 и 1250. Т.е. в десять раз реже.

[В.Юрковец]

Вы имели ввиду немутированные гаплотипы, понятно. Это используется в логарифмическом методе. Что касается второго, то на таких коротких расстояниях корректировать скорости мутаций разве корректно? Есть временные границы применимости для разных панелей, насколько я помню. Которые задаются частотой возвратных мутаций. Следовательно, понятие "однородность выборки" тоже имеет временные рамки для разных панелей. Нужно, чтобы всё было одинаково.

[Лабай А.А.]

Все правильно. Но калибровка скоростей происходит по одним и тем же 13 генеалогическим ветвям. А они короткие. Смотрите таблицу:

http://dna-genealogy...ge-12#entry2414

Самый древний предок : Адиан.

Физически правильный результат может быть только для гаплотипов, у которых период появления мутаций большее число раз укладывается в генеалогическую линию.

Но предок один - и для 6 и для 111маркерного гаплотипа.

Поэтому для случайных наборов гаплотипов в пределах субклада или гаплогруппы лучше использовать длинные гаплотипы.

[В.Юрковец]

Но Вы же ставите себе цель найти разницу в скоростях мутаций между разными гаплогруппами. В частности, между R1a1 и T. Но пока выявили ограничения в методологии. Т.е. результат отрицательный. Да и как такую разницу можно объяснить - древо-то одно.

[Лабай А.А.]

Посмотрим на эту проблему с другой стороны. Вот модель реальной генеалогической линии (любой из 13, представленной в таблице):

Что мы имеем?

1.Есть предок, который жил на временной оси в момент Тпред.

2.Его предки рождались и умирали, составляя генеалогическое дерево.

3.В момент Тнабл. какая-то часть потомков определила свои гаплотипы ГТ1-N.

4.Время Тпред. потомкам известно по историческим документам.

Что мы хотим узнать?

Ответ простой - мы хотим определить отрезок TMRCA по гаплотипам потомков ГТ1-N.

При решении этой задачи будут два начальных условия:

1. Документальное время жизни предка истинно.

2. Гаплотипы ГТ1-N принадлежат действительно потомкам этого предка.

В противном случае результат будет неверным.

[Лабай А.А.]

Теперь можно сделать пару важных выводов.

Во-первых, на сегодняшний момент нам неизвестен ни один предковый гаплотип ГТпред. из рассматриваемых 13 генеалогических линий.

То что он был - это факт. Но анализ ДНК из костей предков никто не делал.

Выводов пока делать не будем, но запомним эту деталь.

[Лабай А.А.]

Второй вывод следует из того, что гаплотипы составляются из маркеров NRY Y-хромосомы, а значит они должны, в идеале, передаваться от отца к сыну без изменений. Но в силу неизвестных нам причин, иногда число повторов в некоторых YSTR-локусах меняется (происходит мутация предкового маркера).

таким образом мы имеем два случая:

1) ГТпред.=ГТ N

2) ГТ N = ГТпред. + Мn, где Мn число мутаций у N-го потомка по всем маркерам гаплотипа (6,12,...,67или 111)  относительно предкового. Для первого случая Мn=0, т.е. гаплотип передался от предка к потомку без изменения.

Учитывая, что ГТпред. нам неизвестен, возникает вопрос - как определить Мn для каждого потомка?

 

Для примера, беру из книги (Клёсов,Тюняев,2010,стр.538) 13 гаплотипов R1a1. Для маркера DYS391 имеем:

12,10,11,11,10,11,9,11,10,10,10,10,10. Напрашивается четыре варианта решения задачи:

1) Выбираю в качестве предкового значение 9. Тогда:

М1=3,М2=1,М3=2,М4=2,М5=1,М6=2,М7=0,М8=2,М9=1,М10=1,М11=1,М12=1,М13=1. Суммарно М=18.

2) Выбираю 10 :М1=2,М2=0,М3=1,М4=1,М5=0,М6=1,М7=1,М8=1,М9=0,М10=0,М11=0,М12=0,М13=0.Суммарно М=7.

3) Выбираю 11 :М1=1,М2=1,М3=0,М4=0,М5=1,М6=0,М7=2,М8=0,М9=1,М10=1,М11=1,М12=1,М13=1.Суммарно М=10.

4) Выбираю среднеарифметическое. С округлением оно равно  10. См.  п.2.

В парадигме ДНК-генеалогии считается, что в силу редкости мутации надо выбирать за предковое то значение, которое встречается с частотой более 0,5 или выбирать среднее значение со стандартным правилом округления к ближайшему. Гаплотип реконструированный по этим правилам называется "базовым".

Возникает вопрос - какова вероятность того, что всё-таки правильными будут 1 или 3 вариант?

[Лабай А.А.]

На этот вопрос можно ответить так.

Согласно данным (Chandler,2006) мутация в DYS391 происходит в 265 случаях из 100000. Вероятность появления такой мутации Р(1) = 265/100000=0,00265. Так как это проверялось на многих парах отец-сын, то событие считается независимым. Это положение автоматом переносится на родственную линию (отец-сын-внук-правнук и т.д.), хотя в действительности это не подтверждено экспериментальными данными. Но примем это за аксиому, пока не будет доказано обратное.

Тогда вероятность появление в одной родственной линии:

а)двух мутаций подряд  будет - Р(2)=0,00265*0,00265=0,0000070225 или 7,0225 случаев из 1млн.

б)трех мутаций подряд будет - Р(3)=0,00265*0,00265*0,00265=0,000000018609625 или 18,609625 случаев из1 млрд.

При таких цифрах подход определения базового гаплотипа по среднему арифметическому выглядит оправдано, но вероятность ошибки в единичных случаях существует.

[Лабай А.А.]

Если с базовым гаплотипом всё понятно, то с мутациями ситуация несколько загадочная. Ведь каждый гаплотип потомков - это прямая линия от общего предка. Время прошло, примерно, одинаковое , а  мутации в каждом маркере накапливаются относительно базового гаплотипа по-разному. Правда потом всё складывается в одну корзину и это становится как-бы незаметно. Ну что есть, то есть.

[Лабай А.А.]

Какой вывод можно сделать из этого?

Может быть это будет звучать парадоксально, но информация, которая содержится в Y-хромосоме отдельного человека, живущего сегодня и представляющего собой конечную точку очень-очень длинной генеалогической линии, не позволяет определить время жизни, например,  предка у которого было на две мутации в гаплотипе меньше.

Хотя бы по той причине, что мы не знаем были-ли эти две мутации на самом деле. Что мы видим?

1) Гаплотип генеалогической линии стремится к статичности. Однородная выборка генеалогической линии это N одинаковых "с лица" гаплотипов. Если появляется гаплотип хоть с одной мутацией, то это по определению не однородная выборка.

2) Если у двух людей есть одинаковый маркер, то это не означает, что это родственники. Вероятность увеличивается с ростом числа одинаковых маркеров, но никогда не достигает 100%. Даже если два гаплотипа будут одинаковыми. Я сам убедился в этом, когда моделировал набор мутаций у выборки 6-маркерных гаплотипов. Кроме возвратных мутаций, которые работают на сохранение однородности, есть мутации которые "перебрасывают" гаплотип из одной линии в другую. Впрочем достаточно посмотреть результаты судебной экспертизы - там всегда оговаривается вероятность события.

3) Процесс химической реакции зависит от многих условий (температура, давление и т.п.) Это все знают из курса средней школы. Но почему-то считают, что в каждом человеке химические реакции происходят абсолютно одинаково. Мы разные в своей одинаковости. И живём в разных условиях. И умираем в разном возрасте, несмотря на то, что есть статистический средний возраст жизни.

4) Информация о генеалогических линиях практически отсутствует. Два-три поколения, десятки тысяч коротких гаплотипов настоящих родственников - это мало для надёжной статистики.

 

Так в чём же сила ДНК-генеалогии?

[Лабай А.А.]

Рассмотрим модель образования новой гаплогруппы (субклада).

 

В некоторый момент Тгг на хронологической шкале земной истории рождается мальчик у которого в области NRY происходит мутация SNP, которой нет и не было прежде у ранее существовавших мужчин за всю историю человечества. Сын становится пробандом (т.е. основателем) новой гаплогруппы. Но он также имеет в своей Y-хромосоме признак гаплогруппы своего отца. Гаплотип отца переходит сыну с вероятностью близкой к 100% без изменения.

Какие можно сделать выводы?

1. Гаплогруппа это субклад более древней гаплогруппы. В рамках одной гаплогруппы образуются субклады, которые не становятся гаплогруппами из-за своей численности.

2. В социальном плане новая гаплогруппа ничем не отличается от предковой, так как воспитание происходит в семье. У них одна культура, один язык, одна среда обитания. Разделение происходит медленно.

3. Гаплотип передаётся из "старой" гаплогруппы в новую без изменения. Таким образом существуют и развиваются синхронно две одинаковые ветви гаплотипов с разными гаплогруппами.

 

Что из этого следует?

1.Гаплотипы надо сортировать и изучать по гаплогруппам и субкладам. Яркий пример - база данных IRAKAZ.

2. История гаплогрупп уходит корнями в передковые гаплогруппы с последующим переплетением из-за взаимодействия и разделением из-за изоляции.

[Лабай А.А.]

Что непонятно в этом процессе?

1. Неизвестна причина появления SNP мутаций.

2. Неизвестно, появляется ли SNP-мутация у одного человека или сразу в группе людей какой-то местности.

3. Можно ли вычислить времена появления гаплогрупп по дереву SNP, основываясь на скорости появления мутаций во всём геноме человека.

[В.Юрковец]

Бутылочные горлышки?

[Лабай А.А.]

И это тоже. Никто не знает сколько гаплогрупп не дошли до современности. Даже современное дерево  SNP изобилует всякими CТ, DE, СF, GHIJK, HIJK, IJK, LT и NO. CНИПы есть, а людей нет. Но чего нет, о том и говорить нечего.

Попгенетики любят картировать гаплогруппы иногда привязывая к ним другие характеристики человеческого организма или даже социальные явления.

ДНК-генеалогия оперирует гаплотипами. Гаплогруппы и субклады нужны для первичной сортировки гаплотипов. Это помогает избежать глобального усреднения.

[В.Юрковец]

Итак, какова цель этого анализа? Отказаться от того, что уже наработано Академией ДНК-генеалогии? Если брать три пункта, то это в чистом виде ревизия, потому что:

 

1. Причина появления SNP мутаций - ошибка "копировальной машинки" полимеразы. Что бы там ни было в её основе.

2. Появление SNP мутаций одновременно у всех на какой-то местности - это в чистом виде фантастика, потому что для этого нужно, чтобы совпала не только одна причина на всех, но и время копирования. Они что там - все разом по команде приступали в "ковке" потомства? Дак и в этом случае все закончат не одновременно, а в каком-то "доверительном интервале".

3. Времена появления гаплогрупп по дереву SNP уже считают и, в целом, результаты хорошо совпадают (когда YFull не начинает химичить, есть и такое) с таковыми по STR.

[Лабай А.А.]

То что неизвестно, на то и ответа быть не может, пока не будут получены железбетонные доказательства.

1.Мутации появляются но редко. Механизм появления понятен, но причина не известна.

2.Невозможность появления снипа в одном месте у нескольких человек из-за внешних мутагенных факторов никем не доказана. Мы даже не знаем почему одни маркеры мутируют чаще, а другие медленно или вообще не мутируют.

3. То, что считают по SNP это полная лажа, так как нет калибровки. А значит есть только относительность - это раньше, а это позже.

SNP годятся только для быстрой сортировки гаплотипов и только!!!

[Лабай А.А.]

Впрочем будем исходить из того, что SNP гаплогруппы появляется только у одного человека. Дальнейший процесс размножения гаплотипов в гаплогруппе, на мой взгляд, хорошо описывается следующим графиком:

 

Ноль это отец предковой гаплогруппы. Единица - это первый гаплотип новой гаплогруппы.

Кривая описывает ситуацию, когда у каждого отца всегда рождается три сына. При таком сценарии уже в седьмом поколении гаплотипов будет больше 2000.

Горизонтальная линия, проходящая через единицу - это сценарий когда у каждого отца в генеалогической линии рождается только один сын. Если в каком-то поколении общее число гаплотипов станет равным нулю - гаплогруппа (субклад) исчезает.

Реально нарастание гаплотипов в каждом поколении зажато между единицей и третей степенью поколения. Сегодня всё утро при помощи игральной кости моделировал этот процесс при условии, что у отца может не родится сын (или не дать потомства) или родиться от одного до пяти сыновей. Все результаты за эту модель. Выбросы за кривую бывают только на втором поколении, так как пробанд мог иметь больше трёх сыновей.

Случайные кривые идут более полого, но сохраняют нелинейный характер.

Вывод, который можно сделать из этого графика такой - если новый род продержится пару сотен лет, то уничтожить его очень сложно. Правда и численность растёт медленно. Ради интереса посмотрел информацию об австралийских аборигенах. К 1788 году их численность была примерно 700 тысяч. И это где-то за 50.000 лет. Правда неизвестно сколько их прибыло на континент. За 133 года "добрые" англичане сократили их количество до 60 тыс. (1921). Потом перестали аборигенов обижать и за 69 лет их численность увеличилась на 217 тысяч (1990). А через 11 лет коренных австралийцев стало больше ещё на 180 тыс. больше (2001). Цифры подтверждаю, рост населения происходит нелинейно. Но насторажиает линейная скорость нарастания населения. До прибытия англичан - 14 чел.в год, в 20 веке - 3145 человек в год, а в 21 веке уже 16364 человека в год.

Если такая картина имеет место для всех гаплогрупп, то большинство мутаций накоплено за последние тысячу лет.

[Лабай А.А.]

Во всяком случае, становится понятным почему 67 и 111 маркерные гаплотипы показывают хороший результат по сходимости:

http://dna-genealogy...ge-12#entry2407

[В.Юрковец]

Вы моё послание по почте получили, Александр Анатольевич?