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解開神奇密碼 DNA測試的工作原理

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文/陜紅宇/草根影響力新視野

DNA測試可以幫助您瞭解您自己、家人甚至您的寵物的更多信息,這些發現可能會招募您不認識的親戚,科學家們主要是通過弄清楚DNA分子中“字母”的順序來實施這項工作,現在市場上主要有三種測試類型。

1.全部測試(幾乎)

從理論上講,全基因組測序可捕獲基因組(一種生物的完整基因集)中的所有60億個核苷酸。 這些公司將嘗試“閱讀”每個A、C、T和G。實際上,他們會錯過一些內容(就像他們在快速閱讀並一次又一次地跳過字母或單詞一樣)。將DNA打包成稱為染色體的有組織單位(KROH-moh-soams)時,很容易錯過一兩個字母。

全基因組測序將不會檢測到大塊的缺失或重新排列的DNA。但當一段DNA反復重復時,它也可能會丟失。儘管如此,這種方法仍可以最全面地瞭解某人的特定基因,諸如Veritas Genetics之類的公司為人們(如果由醫生開具處方)提供此測試。 在寵物中,達爾文方舟為狗提供了全基因組測序。

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▲(圖/翻攝自草根影響力新視野)

2.專注於蛋白質

DNA包含很多字母,但並非所有的“單詞”都具有某種意義。一些序列產生蛋白質,其他人則可以控制打開其他DNA序列以產生這些蛋白質的頻率,還有一些可能會提供非蛋白質分子的說明,或者它們可能只是無意義的序列,壓根什麼也沒說。

外顯子組是持有蛋白質編碼基因的基因組部分,它僅佔某人DNA的1-2%。外顯子組測序通常不提供可能會打開或關閉其他基因的遺傳調整信息,它也不包括不用於製造蛋白質的基因。但是,僅僅因為它不能產生蛋白質,並不意味著某些基因沒有工作。許多基因在根本不產生蛋白質的情況下起著重要的作用。Genos和Helix是兩家提供序列人類外顯子組的公司,Helix公司還會讀取蛋白質編碼基因旁邊的一些DNA。

3.極簡主義方法

第三類測試針對SNP,這是單核苷酸多態性的縮寫(NU-klee-oh-tyde Pah-lee-MOR-fizms)。這些測試可以發現整個基因組中散布的單字母拼寫錯誤。

例如,在大多數人有A的地方,少數人可能有C。隨著時間的流逝,科學家們已經確定了這些SNP的集合併進行了分組測試,以將它們一起找到稱為SNP芯片或基因分型陣列的單個測試。

這些可以獲取動物(或人)DNA的樣本,並測試已知與某些特徵有關的一組預設SNP。通過這些測試,公司可以一次測試成百上千(甚至數百萬)個SNP,但這只是基因組中字母的一小部分。Ancestry,23andMe和許多其他公司都依靠這些SNP測試來解釋人類DNA。WisdomPanel,homeDNA和emBark對狗也有相同作用。WisdomPanel和homeDNA使用SNP查找任何貓咪背後的祖先品種。

一次一個基因

在日常生活中,我們無需醫生的命令即可購買大多數此類檢查,但有時候醫生可能希望患者接受一個或幾個基因的DNA改變測試,這種改變可能會增加個人患病的風險。對於人們來說,這些測試將非常仔細地觀察該基因周圍的DNA,並破譯專屬一個人的變化。

資料來源:https://www.sciencenewsforstudents.org

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