ESERCITAZIONI ANTROPOLOGIA ANALISI DATI GENETICI

DNA mitocondriale (mtDNA) Molecola circolare di 16569bp 37 geni (13 proteine, 22 tRNA, 2rRNA) Regione codificante Regione di controllo (Hrv 1 e 2) HVR 1: 16024-16383 HVR 2: 00057 - 00372

Eredità mtDNA

DNA mitocondriale (mtDNA) APLOTIPO Combinazione di varianti alleliche lungo un cromosoma o segmento cromosomico contenente loci strettamente associati tra loro ATTTCCCCTAGGTAGA ATTTGCACTAGGCAGA Aplotipo 1 Aplotipo 2

DNA mitocondriale (mtDNA) APLOGRUPPO gruppo di aplotipi di cui si ipotizza un’origine comune, grazie alla condivisione di mutazioni caratteristiche (generalmente ad evoluzione lenta) Aplogruppo mtDNA Si definisce sulla base della condivisione di mutazioni specifiche in posizioni con un basso tasso di mutazione (stabili) Aplotipi non identici possono appartenere allo stesso aplogruppo

FILOGENIA mtDNA Filogenia Struttura ad albero che rappresenta le relazioni evolutive tra un insieme di taxa (dove per taxon si intende un’unità evolutiva, quindi dall’aplotipo… alla specie!) SNPs selezionati nella regione codificante meno variabile e più stabile Sequenze complete dell’intera molecola di mtDNA (circa 16000 seq. complete pubblicate)

FILOGEografia mtDNA FILOGEOGRAFIA Analisi della distribuzione geografica di diversi rami all’interno di una filogenia. La filogenia fornisce una dimensione temporale ed evolutiva che è combinata con la dimensione spaziale della geografia

200 – 100 Kya from Forster, 2004

100 – 60 Kya from Forster, 2004

60 – 30 Kya from Forster, 2004

30 – 20 Kya from Forster, 2004

20 – 15 Kya from Forster, 2004

15 – 2 Kya from Forster, 2004

<2 Kya from Forster, 2004

Analisi dati Lettura elettroferogramma (Chromas) Verifica sequenza (Blast) Allineamento con sequenza di riferimento (download ref seq, Clustal omega) Rilevamento mutazioni rispetto alla sequenza di riferimento Identificazione dell’aplogruppo (Haplogrep) Ricerca a livello di aplotipi (EMPOP) Costruzione di alberi filogenetici (phylogeny.fr)

LETTURA ELETTROFEROGRAMMA Controllare la sequenza mtDNA HVR-1 Ripulire la sequenza da letture di bassa qualità (Trim low quality) Esportare la sequenza in formato fasta Formato Fasta La sequenza viene scritta con una riga di intestazione che riporta il nome della entry preceduta dal simbolo «>» e quindi di seguito sulle righe successive la sequenza stessa. Più sequenze possono essere scritte una sotto l’altra. >gi|72536316|gb|DQ144507.1| Homo sapiens isolate AN01 control region, partial sequence; mitochondrial ATTCTAATTTAAACTATTCTCTGTTCTTTCATGGGGAAGCAGATTTGGGTACCACCCAAGTATTGACTCACCCATCAACAACCGCTATGTACTTCGTACATTACTGCCAGTCACCATGAATATTGTACGGTACCATAAATACTTGACCACCTGTAGTACATAAAAACCCAATCCACATCAAAACCCCCTCCCCATGCTTACAAGCAAGTACAGCAATCAACCTTCAACTATCACACATCAACTGCAACTCCAAAGCCACCCCTCACCCACTAGGATACCAACAAACCTATCCACCCTTAACAGTACATAGTACATAAAACCATTTACCGTACATAGCACATTACAGTCAAATCCCTTCTCGCCCCCATGGATGACCCCCCTCAGATAGGGGTCCCTTGACCACCATCC

VERIFICA DELLA SEQUENZA (BLAST) I principali database di dati genetici (database primari – NCBI, EMBL, DDBJ) offrono la possibilità di allineare la propria sequenza con le sequenze di riferimento di numerose specie e quelle presenti nei loro archivi BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) serve proprio a questo scopo Cercare su google BLAST NCBI Andare su NUCLEOTIDE BLAST Caricare la propria sequenza Selezionare Human genomic + transcript e avviare l’algoritmo

ALLINEAMENTO CON SEQUENZA DI RIFERIMENTO Scaricare la sequenza di riferimento rCRS (revised Cambridge Reference Sequence) dal sito phylotree.org Andare sul sito http://clustal.org Caricare la propria sequenza e la sequenza di riferimento e lanciare l’algoritmo Attendere il termine dell’analisi e rilevare le mutazioni rispetto alla rCRS

Identificazione dell’aplogruppo Andare sul sito http://haplogrep.uibk.ac.at Preparare il file di input a partire da quello fornito (estensione .hsd) Caricare il file sul sito Ottenere l’assegnazione dell’aplogruppo

Match a livello di aplotipo Andare sul sito http://empop.online (se non vi siete ancora iscritti……. Inscrivetevi!) Andare su Query ed inserire le informazioni richieste Scorrere i vari risultati

Albero filogenetico Andare sul sito http://phylogeny.fr Caricare il file multifasta (populations.fasta) Lanciare il software online