Em formação

Um dos pais transmite mais DNA para a prole do que o outro?


Um dos pais transmite mais DNA para a prole do que o outro? Ou ambos os pais sempre transmitem a mesma quantidade de material genético para seus filhos?

Em outras palavras, um bebê pode receber um gene da mãe sem um "gene oposto" do pai?


RESPOSTA CURTA

Os dois pais transmitem a mesma quantidade de material genético para seus filhos ... ou quase

RESPOSTA LONGA

DNA nuclear versus citoplasmático

Todos os eucariotos (tudo que não é um Bactérias nem um Archeabacteria) têm DNA nuclear e citoplasmático. A maior parte do DNA é DNA nuclear. Como o próprio nome indica, o DNA nuclear é encontrado no núcleo. O DNA citoplasmático é encontrado no citoplasma, ou seja, fora do núcleo. Mais especificamente, em todos os eucariotos, o DNA citoplasmático pode ser encontrado na mitocôndria. Nas plantas (que são eucariotos), você pode encontrar DNA citoplasmático na mitocôndria e nos plastídios (incluindo os cloroplastos (plastídios ativos na fotossíntese)). Veja aqui mais informações sobre a origem das organelas (≈ órgão de uma célula) que carregam DNA.

O DNA nuclear e citoplasmático não tem o mesmo modo de herança.

Herança de genes nucleares

Na fase diplóide (ver ploidia) (fase durante a qual cada indivíduo carrega duas cópias de cada gene), um indivíduo carrega uma cópia de sua mãe e uma de seu pai.

A frase acima assume que existe uma fase diplóide (o que não é o caso de todas as espécies) e que os gêneros (masculino vs feminino) existem, o que de longe não é o caso de cada espécie. Também pressupõe que estamos falando sobre autossomos (cromossomos não sexuais, veja abaixo os cromossomos sexuais). Essas suposições valem para humanos, por exemplo. Observe que a fase diplóide é muito mais longa em humanos do que a fase haplóide (espermatozóide, óvulo). Dizemos que os humanos são diplônticos. Algumas espécies são haplônticas (fase haplóide mais longa) e algumas são haplodiplônticas. Veja ciclo de vida para mais informações.

Resumindo: a herança de genes nucleares é bi-parental, cada filho necessariamente carrega uma cópia de um determinado gene de seu pai e a outra cópia de sua mãe.

Nota: existem algumas exceções a esta transmissão bi-parental perfeita (ver distorcedor de segregação e conflito intra-genômico). Além disso, dê uma olhada na pequena seção sobre cromossomos sexuais abaixo.

Herança de genes citoplasmáticos

Existem muitas exceções ao que estou prestes a escrever ...

Em termos globais, os descendentes herdam o DNA citoplasmático apenas de suas mães. Isso significa que sua mitocôndria pertence apenas à sua mãe. Portanto, as mães transmitem um pouco mais genes do que os pais devido à preocupação com os genes citoplasmáticos.


Para completar a imagem ...

Herança de cromossomos sexuais (DNA nuclear)

Nem todas as espécies sexuais têm cromossomos sexuais, mas algumas sim. Nessas espécies, não é raro que um dos dois cromossomos sexuais seja mais curto do que o outro (em mamíferos, o $ Y $ cromossomo é mais curto que o $ X $ cromossoma). Nesse caso, o macho transmite um pouco menos de DNA para sua prole masculina do que para sua prole feminina. Além disso, nesse caso, os pais transmitem menos DNA para seus filhos machos do que as mães, mas os machos transmitem tanto DNA para seus filhos do que as mães.

A evolução dos cromossomos sexuais também é um assunto muito interessante e você encontrará muitas informações neste site ou em outros sites.

Herança não genética

Nutriente em ovos

Não apenas os genes são transmitidos. Os pais também transmitem proteínas e nutrientes no ovo. As fêmeas transmitem mais nutrientes para seus filhos do que os machos.

Epigenética

Não apenas os genes são transmitidos. Os pais também transmitem modificações no DNA que não são modificações na sequência do DNA em si. Essas modificações são chamadas de "modificações epigenéticas". Nem todas as espécies podem produzir modificações epigenéticas. Em espécies que podem transmitir modificações epigenéticas, tanto machos quanto fêmeas podem produzi-las. É possível que em algumas espécies as mães tenham uma variação maior nas modificações que transmitem do que os machos (ou vice-versa), mas não estou ciente dessas coisas.

Transmissão ambiental e cultural

Não apenas os genes são transmitidos. Os pais também oferecem um ambiente no qual os filhos crescem. Algumas espécies normalmente alimentam ou protegem seus descendentes. Dependendo da espécie, machos ou fêmeas podem ter mais influência no ambiente vivido pelos filhos. Finalmente, em algumas espécies (humanos, chimpanzés e orcas, por exemplo) um conjunto de tradições (cultura) é transmitido aos filhos pelos pais. E dependendo da espécie, o pai ou a mãe podem ter mais influência na cultura transmitida aos filhos.

O comprimento dos cromossomos pode diferir entre dois indivíduos amostrados aleatoriamente

Nem todas as variantes entre dois cromossomos em uma população são causadas por substituições de um nucleotídeo por outro. Algumas variações são devidas a deleções de nucleotídeos ou inserções de nucleotídeos. Você pode até mesmo um pedaço muito longo de DNA que é inserido, duplicado ou excluído. Portanto, entre dois indivíduos, a quantidade exata de DNA que é transmitida também pode diferir apenas porque eles têm variantes diferentes. No entanto, esta não é uma diferença sistemática na quantidade de DNA que é transmitido por um ou outro sexo, ao contrário dos outros casos apresentados acima.


Certamente, no caso de plantas com flores, um triplóide pode ser criado cruzando um diplóide por um tetraplóide.

Nesse caso, o pai teraplóide contribuirá com duas vezes mais DNA para a prole do que o pai diplóide. Frutas sem sementes, como bananas, uvas e melancias são produzidas usando esses cruzamentos.

Também existe a possibilidade (e isso ocorre) em que 2 pais diplóides podem produzir uma prole triploide viável por um dos pais contribuindo com um gameta não reduzido. Aqui, novamente, um dos pais contribuiria com mais DNA do que o outro. Esses eventos são fatais em humanos, mas não precisam ser em algumas espécies de peixes.

Em plantas com flores, tetraplóides e hexaplóides podem frequentemente acasalar para produzir descendentes pentaplóides. Mais uma vez, um exemplo de contribuição desigual de DNA dos 2 pais para produzir uma prole viável. Esses pentaplóides muitas vezes podem ser semiférteis, podendo retroceder para qualquer um dos pais.

Rosas caninas pentaplóides se reproduzem normalmente por terem uma contribuição de 4 (fêmea) a 1 (macho) dos 2 pais.

Curiosamente, um pai diplóide e um tetraplóide podem, em casos raros, contribuir com quantidades iguais para a prole tetraplóide resultante. Isso acontece quando o pai diplóide contribui com um gameta não reduzido.

Surpreendentemente, em híbridos tetraploides recém-criados, tetraploide por diploide pode produzir uma prole diplóide em que ambos os pais dão uma contribuição igual.

Referências

Meiosis in Polyploids por W. C. F. Newton e C. D. Darlington no Journal of Genetics 1929

A história dos jacintos de jardim por C D Darlington, J B Hair e R Hurcombe em Hereditariedade 1951

Regras de engajamento: Have Pollen-Will Travel por John Perkins · Sally Perkins em Azalean 2010

Pesando: Descobrindo a ploidia de rododendros de elefantes híbridos por Sally Perkins, John Perkins, José Monteiro de Oliveira, Mariana Castro, Sílvia Castro, João Loureiro em Rododendros, Camélias e Magnólias, Royal Horticultural Society, Editores: Simon Maughan, pp.34- 48 2012

O elefante Untersuchung des Ploidiegrades Rhododendron-Hybriden por Sally Perkins, John Perkins, Mariana Castro, José Cerca De Oliveira, Silvia Castro, João Loureiro em Rhododendron und Immergrüne, Deutsche Rhododendron-Gesellschaft e.V. , Seite 21: páginas 21-42; 11/2013


Você está herdando mais do que genes de seu pai?

Camundongos machos deixam um legado inesperado para sua progênie. Dois estudos publicados online esta semana em Ciência revelam que os espermatozoides de roedores carregam pedaços de RNAs que alteram o metabolismo de seus descendentes. Os RNAs destacados pelos estudos normalmente ajudam a sintetizar proteínas, então as descobertas apontam para uma forma não convencional de herança. Os resultados são “emocionantes e surpreendentes, mas não impossíveis”, diz o geneticista Joseph Nadeau, do Pacific Northwest Diabetes Research Institute, em Seattle, Washington.

“Impossível” é exatamente como os biólogos uma vez descreveram a chamada herança epigenética, na qual algo diferente de uma sequência de DNA transmite uma característica entre gerações. Nos últimos anos, no entanto, os pesquisadores encontraram muitos exemplos. A dieta de um camundongo macho e o nível de estresse, por exemplo, podem ajustar o metabolismo da prole. Os pesquisadores ainda estão tentando determinar como os filhos herdam os atributos metabólicos e a condição fisiológica de um pai. Algumas evidências implicam modificação química do DNA. Outro trabalho da neurocientista Tracy Bale, da Escola de Medicina Perelman da Universidade da Pensilvânia, na Filadélfia, e seus colegas descobriram que os espermatozoides de mamíferos agrupam moléculas reguladoras de genes chamadas microRNAs.

O novo trabalho destaca uma classe diferente de RNAs, os RNAs de transferência (tRNAs). Em um estudo, o genomicista Oliver Rando, da Escola de Medicina da Universidade de Massachusetts em Worcester, e colegas investigaram um caso de herança epigenética em que a progênie de camundongos alimentados com dieta pobre em proteínas mostra atividade elevada de genes envolvidos no metabolismo do colesterol e lipídios. Quando o grupo de Rando analisou o esperma de machos privados de proteína, eles descobriram uma abundância aumentada de fragmentos de vários tipos de tRNAs. Os pesquisadores concluíram que o esperma adquiriu a maior parte desses fragmentos ao passar pelo epidídimo, um ducto do testículo onde as células amadurecem.

No segundo estudo, uma equipe da Academia Chinesa de Ciências de Pequim e de outras instituições também pesquisou fragmentos de tRNA. Depois de alimentar ratos machos com uma dieta rica em gordura ou pobre em gordura, os cientistas injetaram o esperma dos animais em óvulos não fertilizados. Eles então monitoraram o desempenho metabólico da prole, que se alimentava de uma dieta normal. Embora a progênie dos pais comedores de gordura permanecesse magra, eles mostraram duas anormalidades frequentemente encontradas em seus pais e em pessoas obesas ou diabéticas: absorção anormal de glicose e insensibilidade à insulina. Para determinar se fragmentos de tRNA foram responsáveis ​​pelas características, os pesquisadores inseriram os fragmentos em óvulos fertilizados com outros espermatozoides. Fragmentos que vieram de pais que comeram dieta rica em gordura resultaram em filhos que também apresentaram absorção de glicose prejudicada. “Encontramos outro elo que pode conectar o pai e a prole”, diz o biólogo reprodutivo Qi Chen, coautor do estudo, agora na Escola de Medicina da Universidade de Nevada, em Reno.

Embora os tRNAs sejam mais conhecidos por seus papéis na síntese de proteínas, seus fragmentos estão aparecendo em outras situações celulares. “Peças de unidades funcionais que são muito bem conhecidas podem ter funções especiais de trabalho clandestino”, diz Rando. Ambos os estudos sugerem que os bits de RNA alteram a atividade do gene. Rando e colegas bloquearam um dos fragmentos de tRNA dentro das células-tronco embrionárias e aumentaram a atividade de cerca de 70 genes.

Bale diz que “os dois artigos são realmente impressionantes” para se aprofundar nos mecanismos epigenéticos. E Nadeau diz que eles devem ajudar a superar o desafio de identificar “as moléculas responsáveis ​​pela herança fora das sequências de DNA”.

Os pesquisadores agora precisam perguntar “quão permanentes são essas mudanças e com que rapidez podem ser revertidas pela mudança na dieta”, diz a endocrinologista do desenvolvimento Susan Ozanne, da Universidade de Cambridge, no Reino Unido. Os efeitos dos fragmentos de RNA não precisam ser prejudiciais, observa Chen. “Se uma dieta ruim pode nos influenciar, acho que uma dieta saudável pode fazer isso da mesma forma”, prevê.


Conteúdo

Os algoritmos genéticos tradicionais armazenam informações genéticas em um cromossomo representado por uma matriz de bits. Os métodos de crossover para matrizes de bits são populares e um exemplo ilustrativo de recombinação genética.

Edição de crossover de ponto único

Um ponto nos cromossomos de ambos os pais é escolhido aleatoriamente e designado como 'ponto de cruzamento'. Os bits à direita desse ponto são trocados entre os dois cromossomos pais. Isso resulta em dois filhos, cada um carregando algumas informações genéticas de ambos os pais.

Editar cruzamento de dois pontos e k-pontos

No cruzamento de dois pontos, dois pontos de cruzamento são escolhidos aleatoriamente dos cromossomos pais. Os bits entre os dois pontos são trocados entre os organismos pais.

O cruzamento de dois pontos é equivalente a realizar dois cruzamentos de um único ponto com diferentes pontos de cruzamento. Essa estratégia pode ser generalizada para o cruzamento de k pontos para qualquer número inteiro positivo k, escolhendo k pontos de cruzamento.

Edição de crossover uniforme

No cruzamento uniforme, normalmente, cada bit é escolhido de qualquer um dos pais com a mesma probabilidade. Outras proporções de mistura às vezes são usadas, resultando em descendentes que herdam mais informações genéticas de um dos pais do que do outro.

Crossover para listas ordenadas Editar

Em alguns algoritmos genéticos, nem todos os cromossomos possíveis representam soluções válidas. Em alguns casos, é possível usar operadores especializados de crossover e mutação projetados para evitar violar as restrições do problema.

Por exemplo, um algoritmo genético que resolve o problema do caixeiro viajante pode usar uma lista ordenada de cidades para representar um caminho de solução. Esse cromossomo só representa uma solução válida se a lista contiver todas as cidades que o vendedor deve visitar. Usar os cruzamentos acima geralmente resultará em cromossomos que violam essa restrição. Os algoritmos genéticos que otimizam a ordenação de uma determinada lista, portanto, requerem diferentes operadores de crossover que evitarão a geração de soluções inválidas. Muitos desses cruzamentos foram publicados: [1]

  1. crossover parcialmente mapeado (PMX)
  2. crossover de ciclo (CX)
  3. operador crossover de pedido (OX1)
  4. operador de crossover baseado em pedido (OX2)
  5. operador de crossover baseado em posição (POS)
  6. operador de cruzamento de recombinação de votação (VR)
  7. operador de crossover de posição alternada (AP)
  8. operador de crossover construtivo sequencial (SCX)
  9. operador de cruzamento binário simulado (SBX)

Outros métodos possíveis incluem o operador de recombinação de borda. Como alternativa, para superar o problema mencionado, podem ser usados ​​cromossomos duplos. [2]


O que é a Lei de Segregação de Mendel e # 8217

A Lei de Segregação de Mendel & # 8217 afirma que, em organismos diplóides, cada pai passa aleatoriamente apenas um dos dois alelos (versões diferentes de um gene) para uma característica particular para sua prole. Um organismo diplóide, como os humanos, tem cromossomos emparelhados, um de cada pai. No total, os humanos têm 23 pares de cromossomos.

A Lei da Segregação de Mendel é um princípio fundamental da genética que determina as chances de um determinado genótipo surgir de um cruzamento genético.

As leis de herança

Retrato de Gregor Mendel. Crédito: Wikimdia Commons.

Hoje em dia, fala-se muito sobre ferramentas de edição de genes como o CRISPR ou organismos geneticamente modificados em geral. Independentemente de sua posição sobre os OGM, todos podem concordar que a genética é agora um pilar fundamental da biologia & # 8212 e tudo começou mais de um século antes da descoberta famosa da molécula de DNA de dupla hélice, em uma abadia da Boêmia.

Embora os fazendeiros estivessem cientes por milhares de anos que o cruzamento de animais e plantas poderia favorecer certos traços desejáveis, não foi até que Gregor Mendel, um frade agostiniano do século 19, apareceu que a moderna ciência da genética foi fundada. Mendel foi o primeiro a demonstrar, usando seus agora famosos experimentos com ervilhas, que & # 8220fatores invisíveis & # 8221 & # 8212 agora conhecidos como genes & # 8212 previsivelmente determinaram as características de um organismo. Ele também cunhou muitos dos conceitos e termos usados ​​na área até hoje, como & # 8220recessivo & # 8221 e & # 8220 dominante & # 8221.

O trabalho de Mendel & # 8217 o levou a descobrir vários princípios de herança, que agora chamamos de leis de Mendel.

  • Lei de dominância e uniformidade. Os indivíduos recebem duas versões de cada gene, conhecidas como alelos, de cada pai. Alguns alelos são dominantes, o que significa que são expressos no organismo, enquanto outros são recessivos, o que significa que estão mascarados. Um organismo com pelo menos um alelo dominante exibirá o efeito do alelo dominante. Portanto, em vez de ambos os alelos contribuírem para um fenótipo, o alelo dominante será expresso exclusivamente. O traço recessivo só será expresso por descendentes com duas cópias desse alelo, mas esses descendentes se reproduzirão de forma verdadeira (dois pais com aquele fenótipo produzem descendentes do mesmo fenótipo) quando se auto-cruzam.
  • Lei do sortimento independente. Os genes não afetam uns aos outros no que diz respeito à classificação em gametas. O alelo recebido por um gene não influencia o alelo recebido por outro gene.
  • Lei de segregação. Quando dois indivíduos heterozigotos são cruzados, um dos pais dá apenas 1 alelo de um gene para cada gameta (óvulo e células espermáticas) que eles produzem.

Lei de segregação de Mendel e # 8217 facilitada

Mendel definiu este importante princípio de herança enquanto observava as plantas de ervilha. O cientista do século 19 cruzou uma planta alta genuína com uma planta baixa genuína (a geração parental), e todas as vezes ele descobriu que a geração & # 8220F1 & # 8221 (primeira geração filial) da prole sempre foi alto.

Na verdade, quando Mendel repetiu o experimento para outras características, como o tamanho ou a cor da ervilha & # 8217s, ele descobriu que a prole da primeira geração sempre se parecia com um dos pais e nunca com o outro pai.

Isso levanta a questão: o que aconteceu com o traço para encurtamento? Simplesmente desapareceu? Esta geração F1 perde completamente o traço que é responsável pela baixa estatura na planta? Esse foi o tipo de pergunta que Mendel deve ter pensado, e para respondê-las ele cruzou a prole da geração F1 entre si para produzir a prole da geração F2.

O que ele viu foi que, embora cerca de 75% da prole F2 (segunda geração filial) eram de fato altos, os 25% restantes eram baixos. Mendel descobriu que essa proporção de 3: 1 permaneceu consistente mesmo depois de cruzar milhares de plantas de ervilha. Isso significa que a descendência F1 tinha aquele fator hereditário curto (ou seja, gene) todo esse tempo, apenas que não foi realmente expresso.

Mendel cruzou milhares de pés de ervilha por oito anos para encontrar as leis básicas de herança. Crédito: Wiki Commons.

À luz dessas descobertas, Mendel propôs que cada uma dessas plantas, altas e baixas, continha dois fatores hereditários, mais tarde conhecidos como alelos, que codificam aquela determinada característica. Isso também significa que o traço alto (T) é dominante sobre o traço curto (t), que é recessivo. Portanto, as sementes com o genótipo (TT) ou (Tt) são sempre altas, enquanto as sementes com (tt) são sempre curtas.

Da mesma forma, o alelo para a cor amarela da semente em ervilhas é dominante (Y), enquanto o alelo para a cor verde da semente é recessivo (y). As sementes com o genótipo (YY) e (Yy) serão amarelas e as sementes com o genótipo (yy) serão verdes.

Quando um organismo tem os mesmos alelos para uma característica, ele é chamado de homozigoto, e quando o organismo tem dois alelos diferentes & # 8212 um dominante, um recessivo & # 8212 para a mesma característica, é chamado de heterozigoto. Indivíduos homozigotos dominantes têm dois alelos dominantes e aqueles que são homozigotos recessivos têm dois alelos recessivos.

A forma como uma característica é expressa é chamada de fenótipo & # 8212 amarelo ou verde é o fenótipo da característica para a cor da ervilha. O genótipo, por outro lado, é a composição genética de um organismo. Por exemplo, o genótipo de uma planta de ervilha amarela é (YY) ou (Yy), enquanto o genótipo de uma planta verde é sempre (yy).

Essas ideias revelaram-se inovadoras. Antes de Mendel, os cientistas costumavam pensar que a hereditariedade envolvia a mistura de diferentes características dos pais, de forma que as características da prole eram uma mistura das características dos pais & # 8217. No entanto, esse pensamento é falho porque, ao longo de inúmeras gerações, toda essa mistura faria com que cada característica se tornasse uma média constante de todas as características anteriores. As ideias de traços dominantes e recessivos eram uma realidade modelo muito melhor.

Meiose e lei de segregação de Mendel & # 8217

Hoje em dia, sabemos que o que Mendel chamou de fatores hereditários são, na verdade, genes encontrados em cromossomos homólogos.

Os gametas são óvulos e espermatozóides criados por meio do processo de meiose, que é um processo de divisão celular que reduz a quantidade de informação genética. Durante a meiose, o pai divide o genoma ao meio, dando a cada gameta apenas uma cópia de cada gene. Portanto, um pai heterozigoto (que tem alelos diferentes) só pode transmitir um dos dois alelos. Um pai não pode dar os dois alelos a um único gameta.

Quando o espermatozóide e o óvulo se encontram e ocorre a fertilização, os gametas se fundem, dando ao organismo duas cópias de cada gene para completar seu genoma.

Portanto, a lei da segregação significa simplesmente que um pai dá apenas um de seus alelos para um gene à sua descendência. Qual dos pais & # 8217 dois alelos é dado a uma prole é aleatório.

O que é surpreendente sobre essa descoberta é que ela foi feita em uma época em que não sabíamos nada sobre meiose ou mitose. Embora, na época em que Mendel fizesse suas descobertas inovadoras, soubéssemos o que eram os gametas e que os gametas deviam fertilizar para formar o zigoto, não sabíamos nada sobre como ocorre a meiose e, portanto, como os gametas são realmente formados.

As realizações de Mendel & # 8217, publicadas pela primeira vez em 1866, foram ignoradas na época. A importância de suas descobertas sobre a hereditariedade de características em plantas só foi reconhecida depois que três pesquisadores os redescobriram independentemente em 1900. E embora o trabalho de Mendel & # 8217 nunca mencione DNA ou genes, seu trabalho é tão bem documentado e verificado que seus princípios ainda são lecionou em escolas e até em cursos de graduação em genética.


Redefinindo a criação de filhos solteiros

No caso da menina de nove anos, ela não recebeu a proporção normal de meio a meio de DNA de seus pais. Embora os médicos estivessem tentando diagnosticar a causa de sua surdez, eles a diagnosticaram com diplidia ou dissomia uniparental em todo o genoma (GWUPD). Nessa condição, uma pessoa não herdará 23 cromossomos de um dos pais para um total de 46, mas, em vez disso, herdará quase todos os cromossomos de um dos pais. Desta forma, uma pessoa é essencialmente "mãe" biológica e “Pai” para uma criança. Esta é uma condição extremamente rara e, em 2018, apenas aproximadamente 21 casos foram relatados.

Uma característica curiosa do GWUPD é o fato de que todos os pacientes afetados são meninas e mulheres que herdaram principalmente o material genético de seus pais. A razão pela qual o pai genético único até agora sempre foi o pai ainda não é conhecida devido ao fato de que a condição é tão rara e é experimentalmente difícil entender um processo que está ocorrendo no zigoto inicial.

Embora os cientistas ainda não entendam completamente o GWUPD ou suas causas, eles têm uma teoria. Eles acreditam que, assim como na formação clássica do zigoto (Figura 1), um espermatozóide e o óvulo se encontraram para formar um zigoto. Neste ponto, tanto o DNA do espermatozóide quanto o DNA do óvulo deveriam ter começado a se replicar para que o zigoto unicelular pudesse começar a fazer mais e mais células com os dois conjuntos de DNA para criar um embrião humano em pleno funcionamento (Figura 2a). No entanto, no caso do GWUPD, por qualquer motivo, a informação genética da mãe não se replicou adequadamente, levando a duas populações de células - aquelas com DNA de ambos os pais e aquelas com DNA apenas do pai (Figura 2b).

Figura 2: Replicação do zigoto. A) No desenvolvimento clássico, o material de origem genética de ambos os pais é fielmente replicado e todas as células resultantes que formarão o embrião têm DNA de ambos os pais. B) Em pacientes com GWUPD, teoriza-se que o material genético do ovo não se replica. Assim, as células resultantes podem ou não conter DNA materno. Nas células 1n que contêm apenas uma cópia do DNA paterno, a informação genética solitária passará por um processo conhecido como "resgate haplóide". Esse processo é realmente tão dramático e heróico quanto parece e consiste na replicação do DNA paterno para ir de uma célula 1n para 2n. Para simplificar, apenas um conjunto de cromossomos é representado, mas esse processo normalmente ocorre em todos os 23 pares de cromossomos simultaneamente.

Em pacientes com GWUPD, essas diferentes células com diferentes cromossomos passam a compor diferentes partes do corpo de forma que, dependendo do tecido, a genética pode variar. Por exemplo, no caso da menina tcheca de nove anos, a porcentagem de células contendo apenas o DNA de seu pai era de 93% em seu sangue, mas 74% em sua saliva. Então, embora ela seja composta principalmente de material genético de seu pai, ela ainda tem um pouco de sua mãe nela.


Transmissão intergeracional

Coloração imunofluorescente de ovários de Drosophila contendo oócitos. A modificação da histona H4K16ac com coloração vermelha é claramente visível nos oócitos individuais. A enzima MOF (verde) é responsável pela deposição da modificação H4K16ac. O DNA (ciano), portador da informação genética, também foi manchado para se tornar visível.

& copy MPI of Immunobiology and Epigenetics, A. Alexiadis

As células germinativas dos pais, o oócito e o esperma, se fundem para formar um novo organismo durante a fertilização. Pensa-se que a maioria das marcas epigenéticas são apagadas entre cada geração. Essa redefinição epigenética permite que todos os genes sejam lidos novamente para cada novo indivíduo. Agora, os cientistas do laboratório de Asifa Akhtar descobriram que uma modificação particular da histona, a acetilação da histona H4 na 16ª lisina (H4K16ac em suma) é mantida intergeracionalmente do oócito da mãe ao embrião jovem.

„H4K16ac é uma modificação epigenética tipicamente associada à ativação de genes. No entanto, sabemos que os genes não são expressos no oócito ou nas primeiras três horas de vida do embrião. Isso levanta a questão: o que o H4K16ac está fazendo neste estágio inicial? ”, Diz Asifa Akhtar. Para investigar a função desta marca de histona no desenvolvimento inicial da mosca, a equipe realizou um painel de análises de todo o genoma. Eles descobriram que várias regiões do DNA foram “marcadas” pelo H4K16ac durante os estágios iniciais de desenvolvimento antes do início da ativação do gene.


Padrões de Herança

Os vários padrões de herança são atribuídos ao cientista austríaco Gregor Mendel, que os descobriu enquanto trabalhava com híbridos de ervilha de jardim no século XIX. Mendel às vezes é referido como o pai da genética moderna da mesma forma, os padrões de herança para doenças de um único gene são freqüentemente descritos como Mendelianos.

De acordo com o trabalho de Mendel, existem cinco padrões distintos de herança: autossômica dominante, autossômica recessiva, dominante ligada ao X, recessiva ligada ao X e mitocondrial.

Dois fatores principais influenciam a probabilidade de uma pessoa herdar uma doença genética:

  • Se uma cópia do gene mutado (de um dos pais) é transmitida ou se duas cópias (uma de ambos os pais) são transmitidas
  • Se a mutação está em um dos cromossomos sexuais (X ou Y) ou em um dos 22 outros pares de cromossomos não sexuais (chamados autossomos)

Dominante autossômico

Em distúrbios autossômicos dominantes, apenas uma cópia de um gene mutado é necessária e homens e mulheres têm a mesma probabilidade de serem afetados. As crianças cujos pais têm um transtorno autossômico dominante têm um risco de 50% de herdar o transtorno. Às vezes, no entanto, esses distúrbios resultam de uma nova mutação e acontecem em pessoas sem histórico familiar. Exemplos de doenças autossômicas dominantes incluem a doença de Huntington e a síndrome de Marfan.

Autossômica recessiva

Em distúrbios autossômicos recessivos, ambas as cópias de um gene mutado - uma de cada pai - estão presentes. Uma pessoa com apenas uma cópia será portadora. Os portadores não apresentarão quaisquer sinais ou sintomas da doença. Eles podem, no entanto, passar a mutação para seus filhos.

Se as famílias em que ambos os pais são portadores da mutação para um transtorno autossômico recessivo, as chances de os filhos terem o transtorno são as seguintes:

  • 25% de risco de herdar ambas as mutações e ter o distúrbio
  • 50% de risco de herdar apenas uma cópia e se tornar portador
  • 25% de risco de não herdar a mutação

Exemplos de distúrbios autossômicos recessivos incluem fibrose cística, doença falciforme, doença de Tay-Sachs e fenilcetonúria (PKU).

Dominante ligado ao X

Os distúrbios dominantes ligados ao X são causados ​​por mutações nos genes do cromossomo X (feminino). Nas mulheres, que têm dois cromossomos X, é necessária uma mutação em apenas uma das duas cópias do gene para que um distúrbio se manifeste. Nos homens (que têm um cromossomo X e um cromossomo Y), uma mutação em apenas uma cópia do gene em cada célula é suficiente para causar o distúrbio.

Na maioria das vezes, os homens apresentam sintomas mais graves de um distúrbio do elo X do que as mulheres. No entanto, uma característica da herança ligada ao X é que os pais não podem transmitir essas características para seus filhos. A síndrome do X frágil é um exemplo de um distúrbio dominante ligado ao X.

Recessivo X-Linked

Nos distúrbios recessivos ligados ao X, o gene mutado ocorre no cromossomo X. Como os homens têm um cromossomo X e um cromossomo Y, um gene mutado no cromossomo X é suficiente para causar um distúrbio recessivo ligado ao X.

As mulheres, por outro lado, têm dois cromossomos X, de modo que um gene mutado em um cromossomo X geralmente tem menos efeito em uma mulher porque a cópia não mutada no outro cancela em grande parte o efeito.

No entanto, uma mulher com a mutação genética em um cromossomo X é portadora dessa doença. Do ponto de vista estatístico, isso significa que 50% dos filhos herdarão a mutação e desenvolverão o distúrbio, enquanto 50% das filhas herdarão a mutação e se tornarão portadoras. Exemplos de distúrbios recessivos ligados ao X são hemofilia e daltonismo vermelho-verde.

Mitocondrial

As mitocôndrias são estruturas chamadas organelas que existem em cada célula do corpo onde convertem moléculas em energia. Cada mitocôndria contém uma pequena quantidade de DNA: uma mutação desse DNA é responsável por distúrbios mitocondriais.

Os distúrbios mitocondriais são transmitidos pelas mães: apenas as mulheres podem compartilhar mutações mitocondriais com seus filhos, porque os óvulos contribuem com mitocôndrias para o desenvolvimento dos espermatozoides do embrião.

Condições resultantes de mutações no DNA mitocondrial podem aparecer em todas as gerações de uma família e podem afetar homens e mulheres. Um exemplo de doença hereditária mitocondrial é a neuropatia óptica hereditária de Leber, uma forma de perda repentina de visão.


Vamos supor duas versões de um gene: A e a. Quando duas pessoas têm um filho, existem várias possibilidades:

  • Ambos os pais são AA: Todos os seus filhos também serão AA (homozigotos para AA).
  • Ambos os pais são aa: Todos os seus filhos também serão aa (homozigotos para aa).
  • Um dos pais é Aa e o outro é Aa: Seu filho tem 25% de chance de ser AA (homozigoto), 50% de chance de ser Aa (heterozigoto) e 25% de chance de ser aa (homozigoto)
  • Um dos pais é Aa e o outro é aa: Seu filho tem 50% de chance de ser Aa (heterozigoto) e 50% de chance de ser aa (homozigoto).
  • Um dos pais é Aa e o outro é AA: Their child has a 50 percent chance of being AA (homozygous) and a 50 percent chance of being Aa (heterozygous).

What is a crossover anyway, and why do I, as a genetic genealogist, care?

A crossover on a chromosome is where the chromosome is cut and the DNA from two different ancestors is spliced together during meiosis as the DNA of the offspring is created when half of the DNA of the two parents combines.

Identifying crossover locations, and who the DNA that we received came from is the first step in identifying the ancestor further back in our tree that contributed that segment of DNA to us.

Crossovers are easier to see than conceptualize.

Viewing Crossovers

The crossover is the location on each chromosome where the orange and black DNA butt up against each other – like a splice or seam.

In this example, utilizing the Family Tree DNA chromosome browser, the DNA of a grandchild is compared to the DNA of a grandparent. The grandchild received exactly 50 percent of her father’s DNA, but only the average of 25% of the DNA of each of her 4 grandparents. Comparing this child’s DNA to one grandmother shows that she inherited about half of this grandmother’s DNA – the other half belonging to the spousal grandfather.

  • The orange segments above show the locations where the grandchild matches the grandmother.
  • The black sections (with the exception of the very tips of the chromosomes) show locations where the grandchild does not match the grandmother, so by definition, the grandchild must match the grandfather in those black locations (except chromosome tips).
  • The crossover location is the dividing line between the orange and black. Please note that the ends of chromosomes are notoriously difficult and inconsistent, so I tend to ignore what appear to be crossovers at the tips of chromosomes unless I can prove one way or the other. Of the 22 chromosomes, 16 have at least one black tip. In some cases, like chromosome 16, you can’t tell since the entire chromosome is black.
  • Ignore the grey areas – those regions are untested because they are SNP poor.

We know that the grandchild has her grandmother’s entire X chromosome, because the parent is a male who only inherited an X chromosome from his mother, so that’s all he had to give his daughter. The tips of the X chromosome are black, showing that the area is not matching the mother, so that region is unstable and not reported.

It’s also interesting to note that in 6 cases, other than the X chromosome, the entire chromosome is passed intact from grandparent to grandchild chromosomes 4, 11, 16, 20, 21 and 22.

Twenty-six crossovers occurred between mother and son, at 5cM. This was determined by comparing the DNA of mother to son in order to ascertain the actual beginning and end of the chromosome matching region, which tells me whether the black tips are or are not crossovers by comparing the grandchild’s DNA to the grandmother.

Before going on, let’s look at what a match between a parent and child looks like, and why.

Parent/Child Match

If you’re wondering why I showed a match between a grandchild and a grandparent, above, instead of showing a match between a child and a parent, the chromosome browser below provides the answer.

It’s a solid orange mass for each chromosome indicating that the child matches the parent at every location.

How can this be if the child only inherits half of the parent’s DNA?

Remember – the parent has two chromosomes that mix to give the child one chromosome. When comparing the child to the parent, the child’s single chromosome inherited from the parent matches one of the parent’s two chromosomes at every address location – so it shows as a complete match to the parent even though the child is only matching one of the parent’s two of chromosome locations. This isn’t a bug and it’s just how chromosome browsers work. In other words, the “other ” chromosome that your parents carry is the one you don’t match.

The diagram below shows the mother’s two copies of chromosome 1 she inherited from her father and mother and which section she gave to her child.

You can see that the mother’s father’s chromosome is blue in this illustration, and the mother’s mother’s chromosome is pink. The crossover points in the child are between part B and C, and between part C and D. You can clearly see that the child, when compared to the mother, does in fact match the mother in all locations, or parts, 3 blue and 1 pink, even though the source of the matching DNA is from two different parents.

This example shows the child compared to both parents, so you can see that the child does in fact match both parents on every single location.

This is exactly why two different matches may match us on the same location, but may not match each other because they are from different sides of our family – one from Mom’s side and one from Dad’s .

The only way to tell which “sides” or pieces of the parent’s DNA that the child inherited is to compare to other people who descend from the same line as one of the parents. In essence, you can compare the child to the grandparents to identify the locations that the child received from each of the 4 grandparents – and by genetic subtraction, which segments were NOT inherited from each grandparent as well, if one grandparent happens to be missing.

In our Parental Chromosome pink and blue diagram illustration above, the child did NOT inherit the pink parts A, B and D, and did not inherit the blue part C – but did inherit something from the parent at every single location. They also didn’t inherit an equal amount of their grandparents pink and blue DNA. If they inherited the pink part, then they didn’t inherit the blue part, and vice versa for that particular location.

The parent to child chromosome browser view also shows us that the very tip ends of the chromosomes are not included in the matching reports – because we know that the child MUST match the parent on one of their two chromosomes, end to end. The download or chart view provides us with the exact locations.

This brings us to the question of whether crossovers occur equally between males and female children. We already know that the X chromosome has a distinctive inheritance pattern – meaning that males only inherit an X from their mothers. A father and son will NEVER match on the X chromosome. You can read more about X chromosome inheritance patterns in the article, X Marks the Spot.

Crossovers Differ Between Males and Females

In the paper Genetic Analysis of Variation in Human Meiotic Recombination by Chowdhury, et al, we learn that males and females experience a different average number of crossovers.

The authors say the following:

The number of recombination events per meiosis varies extensively among individuals. This recombination phenotype differs between female and male, and also among individuals of each gender.

Notably, we found different sequence variants associated with female and male recombination phenotypes, suggesting that they are regulated by different genes.

Meiotic recombination is essential for the formation of human gametes and is a key process that generates genetic diversity. Given its importance, we would expect the number and location of exchanges to be tightly regulated. However, studies show significant gender and inter-individual variation in genome-wide recombination rates. The genetic basis for this variation is poorly understood.

The Chowdhury paper provides the following graphs. These graphs show the average number of recombinations, or crossovers, per meiosis for each of two different studies, the AGRE and the FHS study, discussed in the paper.

The bottom line of this paper, for genetic genealogists, is that males average about 27 crossovers per child and females average about 42, with the AGRE study families reporting 41.1 and the FHS study families reporting 42.8.

I have been collaborating with statistician, Philip Gammon, and he points out the following:

Male, 22 chromosomes plus the average of 27 crossovers = an average of 49 segments of his parent’s DNA that he will pass on to his children. Roughly half will be from each of his parents. Not exactly half. If there are an odd number of crossovers on a chromosome it will contain an even number of segments and half will be from each parent. But if there are an even number of crossovers (0, 2, 4, 6 etc.) there will be an odd number of segments on the chromosome, one more from one parent than the other.

The average size of segments will be approximately:

  • Males, 22 + 27 = 49 segments at an average size of 3400 / 49 = 69 cM
  • Females, 22 + 42 = 64 segments at an average size of 3400 / 64 = 53 cM

This means that cumulatively, over time, in a line of entirely females, versus a line of entirely males, you’re going to see bigger chunks of DNA preserved (and lost) in males versus females, because the DNA divides fewer times. Bigger chunks of DNA mean better matching more generations back in time. When males do have a match, it would be likely to be on a larger segment.

The article, First Cousin Match Simulations speaks to this as well.

Practically Speaking

What does this mean, practically speaking, to genetic genealogists?

Few lines actually descend from all males or all females. Most of our connections to distant ancestors are through mixtures of male and female ancestors, so this variation in crossover rates really doesn’t affect us much – at least not on the average.

It’s difficult to discern why we match some cousins and we don’t match others. In some cases, rather than random recombination being a factor, the actual crossover rate may be at play. However, since we only know who we do match, and not who tested and we don’t match, it’s difficult to even speculate as to how recombination affected or affects our matches. And truthfully, for the application of genetic genealogy, we really don’t care – we (generally) only care who we do match – unless we don’t match anyone (or a second cousin or closer) in a particular line, especially a relatively close line – and that’s a horse of an entirely different color.

To me, the burning question to be answered, which still has not been unraveled, is why a difference in recombination rates exists between males and females. What processes are in play here that we don’t understand? What else might this not-yet-understood phenomenon affect?

Until we figure those things out, I note whether or not my match occurred through primarily men or women, and simply add that information into the other data that I use to determine match quality and possible distance. In other words, information that informs me as to how close and reasonable a match is likely to be includes the following information:

  • Total amount of shared DNA
  • Largest segment size
  • Number of matching segments
  • Number of SNPs in matching segment
  • Shared matches
  • X chromosome
  • mtDNA or Y DNA match
  • Trees – presence, absence, accuracy, depth and completeness
  • Primarily male or female individuals in path to common ancestor
  • Who else they match, particularly known close relatives
  • Does triangulation occur

It would be very interesting to see how the instances of matches to a certain specific cousin level – say 3rd cousins (for example), fare differently in terms of the average amount of shared DNA, the largest segment size and the number of segments in people descended from entirely female and entirely male lines. Blaine Bettinger, are you listening? This would be a wonderful study for the Shared cM Project which measures actual data.

Isn’t the science of genetics absolutely fascinating.

I receive a small contribution when you click on some of the links to vendors in my articles. Isso NÃO aumenta o preço que você paga, mas me ajuda a manter as luzes acesas e este blog informativo gratuito para todos. Clique nos links nos artigos ou nos fornecedores abaixo se você estiver comprando produtos ou testes de DNA.


'Your father's not your father': when DNA tests reveal more than you bargained for

It was May 2016, and she and her now husband had ordered the kits as very early Christmas presents for themselves. They had been researching their family trees – Michèle had traced her father’s family back as far as the 1600s – and had wanted to test their DNA but had been put off by the cost. They were saving for a fertility treatment and had only recently moved to Florida from New York.

But Michèle was considering going back to study, and she had been told she had some Native American blood on her father’s side – maybe if she could say how much, she figured, she would be eligible for scholarships. And so she and her husband came to be cracking up, spitting into their individual vials. “We joked about sending them sweetener samples, to see if it still works.”

In bed one night six weeks later, they pulled up the results from AncestryDNA on the laptop. They were impressed by the news about Michèle’s husband, which mostly reflected what he had always been told about his family. Then they opened Michèle’s results. “The first thing that popped up is a pie chart, and one whole half was red and said ‘Italy’.

Debbie Kennett, a genealogist at UCL. Photograph: Donald Michael Chambers/The Guardian

“I was dumbfounded. Like: ‘Well, that’s a huge mistake. They must have mixed mine up with someone else’s.’” She laughs, but you can hear it is hard-won. “My husband looks through it, then he says: ‘Honey, they didn’t make a mistake. This is you.’” That night, Michèle had her first ever anxiety attack.

Recently DNA testing – once only accessible to doctors and detectives – has been extended to anyone curious about where they came from and willing to spend the best part of £100 to find out. Since launching in May 2012, AncestryDNA says it has tested more than 10 million people in 30 countries. 23andMe says it has more than 5 million subscribers FamilyTreeDNA claims 2 million.

All of them are racing to grow their databases and their accuracy. AncestryDNA is especially visible, sponsoring the television programme Long Lost Family and running expensive adverts inviting people to discover their inner Viking (“This sword is your history”) or their innate links to the EU post-Brexit.

It all sounds harmless, until you learn that as well as revealing customers’ ethnic origins, many DNA tests will also identify relatives in the companies’ databases. This “DNA-matching” can throw up previously unknown or unacknowledged brothers and sisters, cousins, uncles and aunts … or even reveal that the man you call dad is not your biological father. This is one reason that the UK’s Human Fertility and Embryology Authority is now calling on DNA testing services to warn customers about the possible emotional fallout.

The kits that screen for genetic health risks can deliver equally devastating results. Yet all of these tests are typically taken in a spirit of casual curiosity. People are not prepared to have their lives rocked by what they may find out.

As her results sank in, Michèle says: “I just got very quiet. All these things from my past suddenly started going through my head: questions, feelings, things that couldn’t be explained, things that my mother would get angry or defensive about if I brought them up. I started to realise: ‘I think I’ve discovered a secret.’”

That night, she called her estranged mother, breaking their two-year silence. She strenuously denied any knowledge of Italian ancestry – and still Michèle thought there might have been a mistake. AncestryDNA’s database showed her as having first cousins in Syracuse, NY, where she had grown up, with an Italian surname she did not recognise.

The next morning Michèle called her aunt, who had only been 10 years old when Michèle’s mother had got pregnant at 18. Her DNA matches open on her laptop in front of her, Michèle asked her aunt if she remembered her mother dating an Italian boy in senior year. “I’m looking at the last name: 100% match, first cousin. And my aunt says: ‘The only guy I remember who comes to mind is her prom date.’ And she says that same surname.

“I stood up, my laptop went to the floor, I dropped my phone and I ran to the bathroom and started vomiting.”

In a series of text messages, Michèle’s mother furiously denied that her prom date was Michèle’s father, adding (Michèle says) that “it wouldn’t matter anyway”, since he had died in a motorcycle accident the previous year. “That’s how I found that out. It was very cruel.” Michèle found his obituary online, accompanied by a photo of a man with dark hair and olive skin. “It was literally the male version of me.”

A subsequent paternity test of the man she had thought was her father confirmed that there was no relation. “That was devastating for both of us,” says Michèle. He had not figured in her life when she was growing up, and they had only recently reconnected. She had moved to Florida in part to be closer to him.

Kathy Piercy. Photograph: Kathy Piercy

Despite the absence of blood ties, he remains very much in Michèle’s life paradoxically, she says, the discovery made their relationship stronger. But she has severed all ties with her mother who, three years on, continues to deny the results of three DNA tests.

Michèle’s story may sound dramatic, but it is not unique. Increasingly, DNA tests are bringing to light infidelities, adoptions, cover-ups and lies that have been concealed for decades.

There have been cases of people learning that they were conceived from donated sperm or even that they were switched at birth, says genealogist Debbie Kennett. “There have been a lot of secrets covered up in the past, and they are starting to come out.”

Last year, AncestryDNA made matches opt-in to comply with data retention legislation keeping a “can of worms” shut may have been an added bonus, Kennett suggests. The company says that while almost every customer encounters surprises on their “self-discovery journey”, these are mostly “exciting and enriching” for those with “more sensitive queries”, there is a dedicated team of experienced staff. Likewise, 23AndMe says it had specially trained customer-care representatives.

“When people get these unexpected findings, they tend to distrust the science at first,” says Kennett. “But even close matches can only reveal so much in isolation. The DNA on its own doesn’t give the science – you need the contextual family information as well.”

When, in June, Kathy Piercy was contacted by a woman claiming to be her first cousin, she was initially sceptical. “I thought: ‘Yeah, right – I know all my cousins.’ But there’s no doubting DNA.” She had joined AncestryDNA four months earlier to find out more about her ancestors’ journey from Ireland to New Zealand, where she lives “on a dusty road out the back of nowhere” in the rural Canterbury region. “In New Zealand and Australia, we’ve got different bits and pieces in us, so it’s more relevant. I wasn’t looking for anything in particular, because I didn’t know there was anything to find.”

But Judy Poole did. Raised by adoptive parents, as an adult she forged a tenuous relationship with her biological mother, who refused to discuss her father’s identity. She had sent her sample to AncestryDNA in April hoping that it might throw up clues, but was not at all expectant. Kathy was listed as her first cousin. After some back and forth and “a bit of maths”, says Kathy, they pieced together that her father was Kathy’s uncle, who at 19 had had a fling before his marriage. He died in 2012. “Whether he knew of Judy’s existence, we will never know,” says Kathy. But she was able to put Judy in touch with his son, her half-brother – “and he was over the moon to have a big sister”, she says.

Judy was taken aback by their instant connection – not to mention the physical resemblance. “I really do look like Kathy. I’ve got my father’s eyes.” She did not have an especially happy childhood, she says, so to have gained a new family has been “really special”. “If anything, you start losing relationships in later life – but I think what I really got out of spending time together was that I felt valued.” She adds: “That’s probably something that hasn’t been in my life before.”

Laura House, a genetic genealogist studying at the University of Strathclyde, had a more complicated encounter with DNA testing. In researching her own family, House learned her grandmother was illegitimate, the result of an extramarital affair that her great-grandmother had kept secret all her life. For her mother and aunt, “to learn something so significant about their mother, so long after she died, was quite moving”, she says. “There was a lot of pathos because my grandmother never knew the truth about who she really was, and [the man she thought was her father] was very important to everyone. His name was a part of our identity.”

The finding has caused tension within House’s family, and some members continue to doubt it. That is the risk with DNA tests, she says: not everyone is ready to learn that what they believe to be true, is not – especially secondhand. “You don’t have to have tested yourself to discover that your father is not your father.” And as more DNA is added to the database, you could be in store for more surprises.

Daily activity in an AncestryDNA community on Facebook highlights how easily they are uncovered. “Why does my sister show as a close family member or first cousin?” someone posted recently “Half sisters,” was the reply, “sorry if u didn’t know.” Another user posted about finding her father in less than 24 hours of getting her results: “I’m the happiest girl in the world right now … He didn’t even know I existed.”

Laura House at home in Gloucestershire with a photograph of her Spanish ancestors. Photograph: Adrian Sherratt/The Guardian

House says there needs to be more advice about how to approach those difficult conversations – it could even be included with the test kit. “People are being flung into these situations that are ethically extremely complicated and perhaps stressful, and they need to be able to manage it.

“Anything they find out will have implications for their family. The advert that says ‘I spat in a tube and discovered I was a Viking’ does not give any sense that that is the situation you may find yourself in.”

With tests that offer health screening, even surprises you have signed up for can have life-altering consequences. For example, 23andMe screens for genetic risk of diseases including Parkinson’s and late-onset Alzheimer’s, as well as whether you are a carrier for cystic fibrosis, among other conditions.

Next month, Sara Altschule, a 31-year-old writer based in Los Angeles, will undergo a preventative double mastectomy after 23andMe revealed that she had a roughly 70% chance of developing breast cancer. She had been given the test by her sister, although as a self-described “light hypochondriac”, she had paid for the health screening upgrade herself. Her greatest fear was that the results would show a risk of developing Alzheimer’s. “I was so excited that I only had one variant, I think for coeliac disease.”

Seven months later, in March this year, Altschule received an email from 23andMe, saying it had just been approved to test for three BRCA gene mutations linked to an increased hereditary risk of breast cancer. She opted in: “I believe that knowledge is power.” The results returned positive for the same BRCA 2 variant carried by her father’s cousin, who had gone on to develop cancer. The next working day she took a printout to a genetic counsellor.

To get that email, she says, “is really scary and overwhelming – it’s different from a person walking you through it”. But it was also accessible. Being Ashkenazi Jewish, her risk of having such a mutation was about one in 40, which she did not know before she was diagnosed. “At first it doesn’t feel as if it’s good news, but I look at it this way: now I can take charge of my health.”

She credits 23andMe’s testing with saving her life, although, she adds, it is hardly exhaustive, even for the conditions it does assess. “In reality, I probably have so many chances of developing so many things that the test doesn’t test for.” (A spokesperson for 23andMe stressed that it was not a diagnostic test, and that the many steps involved meant “the customer should be fully informed of what all the possible outcomes of the report might be, before they have even sent off their kit for testing”.)

Asked if she would have agreed to be tested for a condition that she was powerless to prevent or reduce her chances of developing, Altschule isn’t sure. “If there’s nothing you can do about it, I don’t think it would be helpful.” But she seems to reconsider mid-answer. “It would definitely be hard – but if you have that information, I think any person just wants to know. But you have to be ready for the answer.”

In August 2016, not three months after she had sent off her saliva sample, Michèle flew to New York to visit 80 family members she had never met. Michèle’s grandmother was delighted to meet her, her only granddaughter – and even more so to learn that she was pregnant. Her uncle took her to see her father’s grave.

She remembers her four-day visit as overwhelming, exhausting and surreal. “It took me at least a couple of weeks to recover,” she says. “But they welcomed me with open arms.”

Despite all that she has gained as a result – self-knowledge, a family – Michèle remains ambivalent about her “traumatic” discovery. “There have been times when I’m just kind of breaking down, and so angry and sad, that I say I wish I had never opened Pandora’s box,” she says, tearfully. Therapy, writing and, in particular, the birth of her daughter have helped her to move on.

A few weeks ago, she felt able to return to AncestryDNA, for the first time in two-and-a-half years. On logging in, she was told her ethnicity results had been updated. She was gripped by a sudden fear: what if it really had been all a mistake?

But, she says with a snort: “I was even more Italian than I’d thought I was.”