Genealogia-Genética Uma breve introdução Por Aaron Salles Torres*

7/24/2019 Genealogia-Gentica Uma breve introduo Por Aaron Salles Torres*

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Guia Prtico de Genealogia Gentica

Uma breve introduoPor Aaron Salles Torres*

*Aaron Salles Torres diplomado em Cinema, Vdeo e

Novas Mdias pela School of the Art Institute of Chicago epossui um MBA com nfase em Marketing pela LoyolaUniversity Chicago. escritor, cineasta, e um dos pioneirosentusiastas da Genealogia Gentica no Brasil. Administra os

seguintes projetos genticos na Family Tree DNA:I2b1/M223, I1 Ibrico e R1b1a2 Ibrico, alm de vrios

projetos genealgicos, incluindo os das famlias Braga, Costa,Fernandes, Ferreira, Freitas, Gomes, Gonzalez, Martinez,

Mendes, Oliveira, Pires, Ribeiro, Rocha, Rodrigues, Salles,Silveira, Souza e Torres.

Que genealogista nunca encontrou um obstculo aparentemente intransponvel

na pesquisa de uma linha de sua famlia, um mistrio que a pesquisa documental

continua a deixar insolvel? A mesma curiosidade que leva o genealogista a se

debruar sobre montanha aps montanha de documentos antigos para organizar o

quebra-cabeas de sua histria familiar, essa curiosidade existencial tambm o leva a

buscar novas formas de conquistar as maiores barreiras a sua pesquisa. Assim nasceu

a Genealogia Gentica, com o intuito de solucionar as mais complexas questes

familiares utilizando-se da maior e mais duradoura das enciclopdias: o DNA.

A Genealogia Gentica consiste da aplicao de conceitos e mtodos da

biologia e gentica pesquisa histrico-documental praticada pela genealogia

tradicional, complementando dados ou cobrindo lacunas documentais que, de outra

forma, permaneceriam em aberto. O conceito bsico pode ser explicado da seguinte

maneira: dois indivduos que possuem um ancestral em comum compartilharo

passagens de DNA idnticas, que herdaram desse ancestral1. descoberta dessas

passagens comuns de DNA que se dedicam as empresas que realizam os testes de

genealogia gentica, adotando padres uniformes de forma que os resultados possam

ser comparados entre si, em vrias plataformas. Com seus exames em mos,

1Em seu uso prtico, entretanto, este conceito complica-se um pouco, pois quanto maior a distncia - em geraes de um ancestral comum, menor a passagem contnua de DNA herdada dele que ser preservada em seusherdeiros, como ser explicado a seguir.


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genealogistas ento optam por se utilizar da internet para conectar suas enciclopdias

particulares de DNA, criando uma imensa base de dados onde evidente o

entrelaamento originado pelos ancestrais comuns dos indivduos testados. Uma coisa

certa: documentos podem faltar, por serem perdidos ou destrudos; entretanto, a

passagem de um indivduo pela terra sempre ser marcada pelo rastro de DNA

deixado em seus descendentes - essa marca gentica nunca ser apagada.

Conceitos

Nosso DNA2possui trs componentes, distintos na forma em que so passados

de pais para filhos, que so teis aos genealogistas: o DNA autossmico, o

cromossomo Y (sexual) e o DNA mitocondrial.

Uma clula humana composta de vrias estruturas, entre as quais o ncleo

onde se concentram os 23 pares de cromossomos humanos, 22 somticos e 1 sexual

e a mitocndria, responsvel pela respirao celular, como pode ser visto na figura aseguir:

Figura 1 estrutura de uma clula animal tpica (Wikipdia): 1. Nuclolo; 2. Ncleocelular; 3. Ribossomos; 4. Vesculas; 5. Ergastoplasma ou Retculo endoplasmtico rugoso

2O cido desoxirribonucleico (DNA) um composto orgnico cujas molculas contm as instrues genticasque coordenam o desenvolvimento e funcionamento de todos os seres vivos e alguns vrus. Fonte: "cidoDesoxirribonucleico." Wikipdia, a Enciclopdia Livre. Web. 01 Mar. 2011. .


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(RER); 6. Complexo de Golgi; 7. Microtbulos; 8. Retculo endoplasmtico liso (REL); 9.Mitocndrias; 10. Vacolo; 11. Citoplasma; 12. Lisossomas; 13. Centrolos.

Concentrados no ncleo, os cromossomos humanos podem ser representados

como no seguinte caritipo:

Figura 2 caritipo com os cromossomos humanos (Wikipdia): 22 pares decromossomos somticos, em que um cromossomo de cada par herdado do pai e outro, dame (nmeros de 1 a 22); e 1 par de cromossomos sexuais (XY no caso de um indivduo do

sexo masculino, ou XX no caso de um indivduo do sexo feminino). No caso de um homem, ocromossomo Y sempre herdado do pai. No caso de uma mulher, herda-se um cromossomoX da me e um cromossomo X do pai.

DNA Autossmico

O DNA autossmico refere-se aos 22 pares de cromossomos somticos

encontrados no ncleo celular. So assim chamados porque so encontrados em igual

nmero de cpias em indivduos do sexo masculino e feminino, e herdados em igual


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quantidade tanto do pai, quanto da me um cromossomo em cada par recebido de

cada um. Assim, um indivduo possui !do DNA de um pai e, teoricamente, "do

genoma de um av, 1/8 do material gentico de um bisav, 1/16 do DNA de um

trisav e assim consecutivamente. Entretanto, a realidade no to exata. Na

transmisso de cromossomos somticos de pai para filho atua um dos mais

importantes dispositivos preservao das espcies: a recombinao cromossmica.

Durante a produo de gametas3, os cromossomos somticos so

embaralhados, criando diversidade gentica essencial vida. O processo de

recombinao cromossmica ocorre durante a etapa Prfase I, a mais longa da

meiose, em que o pareamento de cromossomos homlogos permite a troca aleatria

de material gentico entre os mesmos, criando um novo cromossomo que nico em

sua configurao:

3Gametas so clulas reprodutivas haplides, ou n (23 cromossomos), que se unem na fecundao para formar ozigoto, 2n (46 cromossomos).

Figura 3 meiose(wereyouwondering.com): durantea etapa Prfase I ocorre a permuta(recombinao cromossmica).


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necessrio notar que a permuta de material gentico entre cromossomos

afeta no somente os cromossomos somticos, como tambm os cromossomos

sexuais X e Y este ltimo em menores propores e somente em locais especficos,

passagens estas que tm seu uso descartado para os fins discutidos aqui. Para o

genealogista, a relevncia da recombinao cromossmica se torna evidente com o

passar das geraes, como pode ser notado no quadro seguinte:

Neste exemplo, fica claro que o filho do casal possui uma maior quantidade de

material gentico da av materna (indivduo nmero 4) que do av materno

(indivduo nmero 3, da esquerda para a direita), ressaltando a maneira aleatria

Figura 4 herana de cromossomos somticos, levando-se em considerao arecombinao cromossmica.


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como dados genticos so herdados por descendentes. Ao aplicarmos este conceito a

um nmero maior de geraes, conclui-se que o DNA transmitido por um ancestral

remoto pode ser perdido em um indivduo contemporneo, ou reduzido a passagens

mnimas que so difceis de serem reconhecidas. De fato, a dificuldade de se

identificar passagens recebidas de um ancestral distante em especfico evidencia a

necessidade de cooperao na genealogia, pois somente atravs do cruzamento dos

dados de diversos descendentes de um dado ancestral longnquo que se torna possvel

estabelecer a distribuio de sua carga gentica nos dias atuais. Mtodos para a

utilizao do DNA autossmico em genealogia sero discutidos adiante.

Cromossomo Y

O cromossomo Y um cromossomo responsvel pela determinao do sexo

masculino na maioria dos mamferos, incluindo os seres humanos. Assim sendo,

considerado um cromossomo sexual e somente pode ser transmitido de pai para filho,

no estando presente em indivduos do sexo feminino. Por estar presente em uma

nica cpia (o outro cromossomo sexual o X, formando XY em machos), o

cromossomo Y limita a recombinao cromossmica com seu parceiro X a passagens

especficas, o que significa que a maior parte de sua estrutura preservada. Assim, o

cromossomo Y passado intacto de pai para filho. Conclui-se portanto que, a excluir

mutaes4ocorridas em seu interior durante a produo do gameta que origina cada

gerao seguinte, o cromossomo Y encontrado em um indivduo contemporneo ,

em sua maior parte, o mesmo encontrado em um ancestral pela linha paterna direta

4Mutaes so variaes na sequncia de pares de bases de um indivduo. As mutaes que ocorrem durante aformao das gametas so passadas de pais para filhos. Mutaes no so sempre negativas, pois geram maior

diversidade gentica, o que importante sobrevivncia das espcies. Diferentes reas do DNA possuemdiferentes tendncias a mutao. A propenso de uma certa passagem do DNA a mutao constitui a taxa demutao dessa sequncia.


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que viveu h 1.000 ou 4.000 anos. Por esse motivo, o cromossomo Y uma

ferramenta preciosa investigao desse tipo de linha.

Em sua aplicao Genealogia Gentica, o cromossomo Y discutido em

termos de passagens especficas5. Por exemplo, o DYS391 um segmento do

cromossomo Y caracterizado pela repetio do cdigo AGAT. O nmero de

repeties pode variar de 9 a 17. Assim, quando um laboratrio de genealogia gentica

confere o valor 9 ao DYS391 de um certo indivduo, a configurao de seu DYS391 a

seguinte: AGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGAT. Caso esse

mesmo indivduo possua um parente pela linha paterna direta que apresente o valor 10

no DYS391, esse parente pode ter possudo uma mutao que aumentou seu nmero

de repeties do cdigo AGAT de 9 para 10, configurando seu marcador DYS391

assim: AGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGATAGAT.

Somente a testagem de outros parentes pela linha paterna direta, ou o contraste com

5O DNA formado por quatro bases (adenina A, citosina - C, timina T, e guanina - G), que se sucedem emcadeia e se unem a outros ingredientes para formar a dupla hlice que conhecemos. Segmentos especficos podemser reconhecidos devido repetio de cdigos. Por exemplo, um segmento pode ser caracterizado pelas bases A,C, T e G, organizadas da seguinte maneira: GATTACA , e repetidas 5 vezes, formando:GATTACAGATTACAGATTACAGATTACAGATTACA. Esse segmento (microssatlite) diferencia-se domicrossatlite anterior, que pode ser TTATTATTATTATTATTATTA e do posterior, que pode serCAGTTCAGTTCAGTTCAGTT. Uma vez que o DNA humano foi sequenciado, tornou-se possvel estabelecer alocalizao precisa desses microssatlites (Short Tandem Repeats, ou STR na sigla em ingls) em seus devidoscromossomos. Os microssatlites (STRs) do cromossomo Y recebem o termo DYS (ou DNA Y-chromosomeSegment, na sigla em ingls) e um nmero, indicando sua posio nesse cromossomo por exemplo, o DYS464.

Tambm h microssatlites com nomes especficos, como YCAII, Y-GATA-H4 e CDY, todos no cromossomo Y.Uma vez que esses segmentos tenham recebido sua terminologia e numerao, tambm podem ser chamados demarcadores por exemplo, o marcador DYS464 tem sua posio e configurao marcada no cromossomo Y.

Figura 5 herana do cromossomo Y: somente os descendentes masculinos pela linhapaterna direta herdam o cromossomo Y do Ancestral Comum Mais Recente (MRCA) e podemtransmiti-lo a seus descendentes.


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outros indivduos de um grupo prximo, pode determinar qual dos dois indivduos

apresentou a mutao desde que as linhagens deles se separaram de seu ancestral

paterno direto mais recente (Most Recent Common Ancestor, ou MRCA na sigla em

ingls). A comparao de dados poderia demonstrar que o valor ancestral provvel

para o marcador DYS391 fosse 9, por exemplo, indicando que o segundo indivduo foi

mesmo quem apresentou a mutao - criando mais uma repetio do cdigo AGAT.

Para os fins da Genealogia Gentica, 67 marcadores so geralmente testados

para se estabelecer, com confiana, o nmero de mutaes apresentada por cada um

dos descendentes, assim como a distncia cronolgica entre eles e o Ancestral Comum

Mais Recente e os provveis valores desse ancestral em todos os marcadores testados.

Resultados individuais so apresentados da seguinte maneira:

Figura 6 resultados de 67 marcadores de indivduo pertencente ao haplogrupo I1. Oconjunto de resultados de um indivduo chamados de haplotipo (haplotype, em ingls).


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Alm dos marcadores utilizados para a distino entre indivduos

descendentes de um ancestral comum mais recente, utilizam-se testes para identificar

mutaes nicas em pares de bases. Tais variaes, chamadas de Polimorfismo de

Nucleotdeo Simples (Single-Nucleotide Polymorphism, ou SNP na sigla em ingls),

ocorrem em frequncia muito menor que mutaes em microssatlites e, uma vez que

tenham ocorrido, no se revertem, sendo passadas para todos os descendentes

masculinos diretos do indivduo afetado. Por exemplo, uma mutao pode causar a

substituio de citosina por timina no segmento AAGCCTA, criando AAGCTTA.

Tal mutao cria um SNP e passa a diferenciar um indivduo e seus descendentes de

toda a espcie humana a partir de ento, e pode ser representada assim:

A importncia das mutaes que originam SNPs reside no fato de criarem

famlias de cromossomo Y, uma vez que, ao serem transmitidas pelas geraes

atravs dos milnios, criam um grande conjunto de indivduos que possuem SNPs e

tambm valores de marcadores em comum. Essas famlias so chamadas de

haplogrupos. Por exemplo, uma mutao na posio M253 originou uma subdiviso

do haplogrupo I*(marcado pelo SNP M170) e a fundao do haplogrupo I1 entre

Figura 7 exemplo de mutao deSNP (Wikipdia): um indivduo passaa apresentar T em vez de C nosegmento AAGCCTA, criandoAAGCTTA. Essa mutao sercarregada por seus descendentes,enquanto o restante da espcie humanacontinuar a apresentar AAGCCTA. Amutao em C leva a uma troca da basecorrespondente, que passa de G para A

pois C somente pode se ligar a G e Tsomente pode se ligar a A no DNA.


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15.000 e 20.000 anos atrs. O grfico a seguir demonstra as subdivises do

haplogrupo I, sendo as mais maiores o haplogrupo I1 e o haplogrupo I2:

Figura 8 subdivises do haplogrupo I (Family Tree DNA): o haplogrupo I1 marcado pelo SNP M253, entre outros, e o haplogrupo I2 marcado pelo SNP P215. Assubdivises desses haplogrupos so marcadas por SNP especficos, como o haplogrupo I2b1,

originado pelo SNP M284. Um indivduo pertencente ao haplogrupo I2b1 possui o SNPM223 (seu ancestral na rvore) mas no possui o SNP M379 (seu irmo), que marca ohaplogrupo I2b2. Da mesma maneira, um indivduo do haplogrupo I2b2 possui o SNP M223(seu ancestral), mas no possui o SNP M284 (seu irmo).

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Para o genealogista gentico, essencial ter conhecimento do haplogrupo (ou

sub-haplogrupo) exato a que pertence a linhagem estudada. Isso porque, mesmo que

dois indivduos possuam resultados idnticos em seus haplotipos (marcadores

testados), o que indicaria um ancestral comum recente pela linha paterna direta, essa

semelhana pode ser mera coincidncia caso os indivduos pertenam a haplogrupos

diferentes. Por exemplo, caso dois indivduos com os mesmos resultados em 67

O haplogrupo I se insere da seguinte maneira na rvore dos haplogrupos:

Figura 9 rvore dos haplogrupos (ou haplotree, em ingls): cada subdiviso gerada peloaparecimento de um novo SNP. No topo da rvore, encontra-se o chamado Ado do cromossomoY. Esse Ado o ancestral comum mais recente de todos os haplogrupos existentes hoje, e no

necessariamente o rimeiro homem a andar sobre a face da Terra.


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marcadores testados pertenam um ao haplogrupo I1 e o outro, ao haplogrupo I2b1, a

anlise isolada dos marcadores poderia levar incorreta concluso de que os dois

possuam um ancestral comum pela linha paterna direta no mximo 3 geraes atrs.

No entanto, considerando-se que o haplogrupo I1 se separou do haplogrupo I* por

volta de 20.000 anos atrs, e que o haplogrupo I2 se separou do haplogrupo I* por

volta de 17.000 atrs, o fato que o ltimo ancestral comum pela linha paterna direta

desses dois indivduos viveu h ao menos 20.000 anos. Ancestrais comuns recentes

erroneamente atribudos a dois indivduos pertencentes a haplogrupos diferentes so

chamados de ancestrais fantasmas. Coincidncias em resultados de marcadores so

comuns e costumeiramente levam genealogistas a erros em suas investigaes. A

correta verificao dos haplogrupos a nica maneira de evitar esse problema.

Outra informao contida na determinao de haplogrupo de um certo

indivduo a posio geogrfica e cronolgica de seu ancestral remoto. Cruzando

informaes a respeito da localizao geogrfica de indivduos pertencentes a um

dado haplogrupo com a variao de resultados de marcadores em localidades

especficas, o que indica diversidade gentica, possvel ter-se uma ideia da

localizao geogrfica e poca de origem desse haplogrupo. Por exemplo, o indivduo

que apresentou o SNP M253 pela primeira vez e foi o fundador do haplogrupo I1 teria

vivido na Pennsula Ibrica, de acordo com o Genographic Project. A variao

gentica de seus descendentes data a existncia desse indivduo entre 16.000 e 20.000

anos atrs, durante o ltimo Mximo Glacial, como citado anteriormente.

DNA Mitocondrial

A mitocndria uma organela responsvel pela respirao celular, passada de

uma me para seus filhos. Uma vez que a mitocndria encontra-se no vulo as


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mitocndrias do espermatozide so destrudas quando da fertilizao, ela no pode

ser transmitida pela linha masculina. Por esse motivo, e tambm por a mitocndria

no sofrer recombinaes genticas com outras organelas no interior da clula, a

mesma pode ser utilizada para a investigao da linha direta feminina assim como o

cromossomo Y usado para a pesquisa da linha paterna direta. Diferentemente do

cromossomo Y, no entanto, a presena da mitocndria independe do sexo. Assim, um

indivduo do sexo masculino poder testar sua mitocndria para obter maiores

informaes sobre a linhagem de sua me embora, como acima explicado, esse

homem no possa transmitir a mitocndria herdada de sua me para seus filhos.

O primeiro sequenciamento do DNA mitocondrial foi realizado pela

Cambridge University em 1981 e constituiu o pontap inicial ao Projeto Genoma

Humano. O resultado foi o chamado Cambridge Reference Sequence (CRS, na sigla

em ingls), que ento passou a ser utilizado como padro para o sequenciamento do

DNA mitocondrial de outros indivduos. Nesse modelo, somente as diferenas entre o

indivduo testado e o CRS so anotadas. Tais diferenas provm de mutaes, que

podem estar presentes em um pequeno nmero de indivduos (descendentes de uma

ancestral relativamente recente) ou em um grande nmero de indivduos, que

descendem de uma ancestral remota e formam, assim, um haplogrupo de DNA

mitocondrial. Resultados individuais so apresentados da seguinte maneira:

Figura 10 resultados de DNA mitocondrial de um indivduo pertencente aohaplogrupo mitocondrial A (Family Tree DNA): os valores anotados correspondem sdiferenas entre o DNA mitocondrial testado e o CRS. Por exemplo, 16111T indica que na

posio 16111 da mitocndria o indivduo possui uma base (timina, ou T) diferente da baseapresentada pela CRS. Essa diferena indica uma mutao. Algumas das diferenas indicam


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que o indivduo pertence ao haplogrupo A6. Outras so apresentadas somente pordescendentes de uma ancestral comum mais recente, e no constituem um haplogrupo.

Mais tarde, aprendeu-se que o indivduo testado pela Cambridge University

pertencia ao haplogrupo denominado H2a2a. A rvore dos haplogrupos de DNA

mitocondrial possui a seguinte configurao:

Uma das particularidades da aplicao do DNA mitocondrial na pesquisa

genealgica tem a ver com a taxa de mutao dessa parte de nosso genoma, que

muito mais baixa que a taxa de mutao do cromossomo Y, por exemplo. Para o

6As diferenas que definem o haplogrupo mitocondrial A so: 152C, 235G, 663G, 1736G, 4248C, 4824G, 8794T,16290T e 16319A. Fonte: https://www.familytreedna.com/mtDNA-Haplogroup-Mutations.aspx .

Eva (DNA Mitocondrial)

Figura 11 rvore dos haplogrupos mitocondriais (GeneBase): o haplogrupo A doindivduo representado na figura 10, acima, foi originado por uma mulher pertencente aohaplogrupo N. O haplogrupo H, utilizado no CRS, tambm pode ser visto. A ancestral comummais recente de todas as mitocndrias humanas hoje em existncia chama-se Eva do DNAmitocondrial.


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genealogista, a implicao que exames de DNA mitocondrial no possuem a mesma

exatido cronolgica que os do cromossomo Y. Resultados idnticos nos painis

geralmente utilizados para a testagem do DNA mitocondrial (HVR1 e HVR2)

indicam uma probabilidade de 50% de uma ancestral comum ter vivido at 700 anos

atrs. Dessa forma, so necessrios exames mais profundos, um sequenciamento total

do DNA mitocondrial, para se determinar a poca exata da existncia desse ancestral.

Assim como ocorre com o cromossomo Y, entretanto, a determinao do

haplogrupo mitocondrial uma rica fonte de informaes sobre as origens remotas da

linha materna direta. O haplogrupo A citado acima, por exemplo, originou-se entre

30.000 e 50.000 anos atrs no leste da sia, e nos dias atuais encontrado com maior

frequncia entre os nativos das Amricas. De fato, no Brasil, 33% da populao

considerada branca possui DNA mitocondrial amerndio (haplogroups A, B, C, D e

X)- o DNA mitocondrial africano representa outros 28% do total, e o europeu, os 39%

restantesi. Essa frequncia contrasta com o cromossomo Y encontrado nos homens

brancos no pas, que em sua grande maioria de origem europeia 98%, para ser

mais exato.

Sob o ponto de vista da sade, o sequenciamento do DNA mitocondrial

tambm oferece um vasto potencial, uma vez que determinadas mutaes na

mitocndria possuem ligao direta com doenas genticasii. Por esse motivo, exames

como este estaro cada vez mais em voga atravs da medicina molecular, que tende a

ser a medicina do futuro.

Mtodos

Um dos avanos tecnolgicos mais importantes tambm para os genealogistas

nas ltimas dcadas foi a internet, que permitiu a fcil compartilhao de dados e


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mais rpido progresso nas pesquisas atravs do trabalho conjunto. A chave para o

sucesso na genealogia gentica tambm reside na partilha de bases de dados, mas de

DNA. Ao realizar seus exames de DNA, um genealogista pode optar por ser avisado

pelo laboratrio sobre resultados similares conforme outros indivduos so testados e

seus dados entram no sistema. H tambm bases de dados pblicas que permitem que

indivduos testados por empresas diferentes comparem seus resultados com os de

outros usurios. Uma vez que haplotipos semelhantes sejam encontrados, ento

possvel contactar os outros pesquisadores e contrastar registros documentais,

possibilitando progresso mtuo. Sem o compartilhamento de dados, no h

genealogia gentica, pois somente as origens remotas e questes mdicas podem ser

deduzidas sem trabalho em conjunto com outros genealogistas. Os mtodos discutidos

por este artigo partem da suposio de que a informao compartilhada.

Que Laboratrios Utilizar

Ao realizar uma pesquisa em um motor de buscas por laboratrios de

genealogia gentica, um genealogista poder se surpreender com a grande quantidade

de resultados - de fato, h inmeras empresas que oferecem esses servios. Entretanto,

poucas possuem bases de dados grandes o suficiente, ou o correto foco em

genealogia, de forma a oferecer um produto realmente atraente ao genealogista. No

momento presente, as duas empresas mais recomendadas aos fins da genealogia so a

Family Tree DNA e a 23andMe.

A empresa Family Tree DNA (FT DNA) nasceu em 1999, com a misso de

aplicar a gentica genealogia. No ano de 2009, a empresa j havia testado mais de

500.000 kits em parceria, entre outros, com o Genographic Project. A empresa

tornou-se famosa por seus testes de cromossomo Y e DNA mitocondrial, criando


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padres posteriormente copiados por outras empresas. Recentemente, a FT DNA

passou a oferecer tambm testes de DNA autossmico, e pretende permitir a

importao a sua base de dados de resultados de testes deste tipo que foram

realizados por outras empresas. Por sua vez, a 23andMe foi fundada em 2006 com o

objetivo de permitir a seus clientes uma maior compreenso de seu genoma. A

empresa sempre focou na sade e no futuro da medicina molecular atravs do

oferecimento de exames de SNP do DNA autossmico, tendo sido adotada por

genealogistas desejosos por obter informaes sobre seus diversos ancestrais por

linhas que no as diretas, paterna e materna.

Ainda hoje, a Family Tree DNA mantm a dominncia nos testes de

cromossomo Y e DNA mitocondrial, oferecendo produtos eficazes e facilmente

aplicveis genealogia. Seu avano nos testes autossmicos promete roubar clientes

da 23andMe, principalmente os genealogistas, uma vez que a grande maioria do

pblico desta ltima no pratica a genealogia e, assim, no possui informaes teis

s pesquisas familiares ou o desejo de participar das mesmas. O tamanho da base de

dados de DNA autossmico da Family Tree DNA deve, assim, rapidamente

ultrapassar o de sua competidora, dando ainda mais motivos para que genealogistas

utilizem-se dela para todos os seus exames. A 23andMe, entretanto, deve manter sua

liderana na testagem gentica para fins de medicina molecular.

Testes de DNA Autossmico

O principal propsito da aplicao da testagem do DNA autossmico

genealogia encontrar passagens herdadas de um ancestral obscuro, passagens estas

que o genealogista descobre possuir em comum com outro pesquisador, que pode

possuir maiores infomaes sobre o dado ancestral ou passar a colaborar na pesquisa


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a respeito do mesmo. Abaixo encontra-se um exemplo real das passagens

autossmicas em comum entre um indivduo, seu pai, seu av e seu bisav:

Figura 12 sequncias autossmicas em comum entre um filho, seu pai, seu av eseu bisav (yourgeneticgenealogist.com): possvel notar que o filho possui exatamente 50%de seu genoma em comum com seu pai (em azul claro), ou seja: 1 cromossomo de cada par.

Nesses cromossomos, a quantidade em comum com o av paterno (em verde abacate) menor que a quantidade em comum com o pai. A quantidade em comum com o bisavpaterno, em azul escuro, menor ainda. A quantidade de DNA herdada de um dado ancestral menor quanto mais distantes as geraes.

A unidade utilizada para medir distncia em um cromossomo o centiMorgan

(cM). Para a empresa Family Tree DNA, a existncia de um segmento comum entre 5

e 10 centiMorgans sugere parentesco entre dois indivduos. J qualquer segmento

maior que 10 centiMorgans significa certeza de um ancestral em comum

iii

. J aempresa 23andMe considera somente segmentos maiores que 7cM. Uma vez que um

segmento comum desse tamanho ou maior seja encontrado entre dois indivduos, a

empresa tambm aponta os segmentos de, no mnimo, 5cM entre esses indivduos.

Segundo a empresa 23andMe, a quantidade de DNA compartilhada entre um

indivduo e seus primos a seguinte: primo em primeiro-grau 12.5%; primo em

segundo-grau 3.13%; primo em terceiro-grau 0.78%; primo em quarto-grau


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0.20%; primo em quinto-grau 0.05%; primo em sexto-grau 0.01%; primo acima

do stimo-grau menor que 0.01%. Isso se deve maneira aleatria como o DNA

autossmico passado de pais para filhos e reombinao. Veja nos quadros abaixo

exemplos reais de DNA compartilhado entre um indivduo e membros de sua famlia:

Figura 13 sequncias autossmicas emcomum entre um indivduo e seu tio-

bisav (irmo da av paterna de seu pai).

Figura 14 sequncias autossmicas emcomum entre um indivduo e sua tia-av(irm da me de sua me).

Figura 15 sequncias autossmicas emcomum entre um indivduo e sua av

paterna. As passagens em cinza foram,ento, herdadas do av paterno. Asfiguras 13 e 15 podem ser sobrepostas,

pois encontram-se na mesma metade dopar de cromossomos.


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A maneira aleatria como os cromossomos somticos so transmitidos de pais

para seus filhos responsvel por uma das maiores dificuldades na utilizao do DNA

autossmico na genealogia gentica: a correta identificao do ancestral comum do

qual dois indivduos herdaram a mesma sequncia de DNA. Somente atravs da

pesquisa documental isso se faz possvel, a partir da comparao entre as rvores

genealgicas inteiras dos dois indivduos para a seleo de linhas candidatas.

necessrio que ambos os pesquisadores tenham conhecimento de suas rvores, assim

como interesse em compartilhar as informaes.

Uma vez que uma sequncia em comum tenha sido encontrada com outro

indivduo, tambm possvel utilizar-se o que se sabe sobre o prprio DNA de forma

a encontrar o ancestral comum que originou a similaridade com o outro pesquisador.

Tomando por exemplo o indivduo das figuras 13, 14 e 15, acima, na dvida sobre a

origem de um parentesco, ele pode descartar o que conhecido. Digamos que

tampouco a av paterna, o bisav paterno ou a tia-av materna possuam passagens em

comum com o recm-descoberto parente. Isso nos deixa duas possibilidades: o

parentesco com o outro pesquisador pode provir do bisav pela linha paterna direta

(que casou-se com a irm do tio-bisav paterno representado na figura 13) ou do av

materno (que casou-se com a irm da tia-av materna representada na figura 14).

Aqui fazemos uma inferncia: certamente herdamos um pouco mais de DNA de um

av ou bisav que o que possumos em comum com o irmo ou irm deles;

entretanto, muito baixa a probabilidade de, justamente nessas minsculas passagens

a mais, possuirmos uma passagem em comum com outro indivduo, sem que os

resultados dos prprios tios apontem qualquer parentesco. De forma a simplificar a

questo, podemos sobrepor as figuras 13 e 15, que representam a mesma metade dos

pares de cromossomos que foi herdada pelo lado paterno. D-se o seguinte grfico:


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Poderamos, ento, sobrepor as passagens em comum com o outro pesquisador

a este grfico. Caso as mesmas se encaixem perfeitamente nas passagens em cinza

herdadas do bisav paterno direto, podemos investigar esse lado da rvore

genealgica em busca do ancestral comum. Caso as passagens no se sobreponham

com os blocos herdados desse bisav, podemos, ento, investigar a rvore

genealgica do av materno e as passagens do novo parente se encaixaro, ento,

nos blocos em cinza da figura 14 acima. Em qualquer caso, a colaborao por parte do

outro pesquisador essencial para que se possa obter maiores informaes sobre o

ancestral especfico que originou o parentesco.

Testes de DNA Mitocondrial

Diferentemente da testagem do DNA autossmico, ou mesmo de testes do

cromossomo Y, a investigao genealgica atravs do DNA mitocondrial no deixa

Figura 16 sequncias autossmicas das figuras 13

e 15 so sobrepostas, revelando passagens em cinzaherdadas do bisav pela linha paterna direta, almde pequenas partes adicionais herdadas da bisav

paterna (esposa do dito bisav): com asinformaes em mos, no possvel distinguirexatamente as passagens adicionais herdadas da

bisav, mas presume-se que a maior parte em cinzaseja do bisav, pois a herana gentica da bisav jfoi parcialmente representada por seu irmo.


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tanto espao para a interpretao. Comparado com o restante de nosso genoma, na

mitocndria ocorrem ainda menos mutaes, o que significa que no fcil

diferenciar entre parentes prximos ou afastados quando possuem resultados

idnticos. Dois indivduos com os mesmos valores no painel bsico, chamado de

HVR1, possuem somente 50% de chances de possurem uma ancestral direta comum

nos ltimos 1.300 anos. Caso essa semelhana nos resultados se confirme no painel de

alta resoluo (HVR2), as chances passam a ser de 50% de que a ancestral comum na

linha materna direta dos dois indivduos tenha vivido nos ltimos 700 anos. Por outro

lado, resultados dspares no deixam sombra de dvida: sua ancestral comum viveu

h milnios.

Por motivos como estes e tambm pelo machismo que permeia nossa

sociedade-, poucos pesquisadores se aventuram a se guiar pelo DNA mitocondrial em

suas pesquisas genealgicas. Assim, muitos acabam se contentando com testes de

haplogrupo que trazem informaes sobre as origens remotas da linha materna - se a

mesma possui razes nas Amricas ou na Europa, etc... Entretanto, no se pode

esquecer que uma pioneira da genealogia gentica a doutora Ann Turner comeou

suas investigaes na rea ao contrastar o seu DNA mitocondrial com o de uma

prima. Tambm no se pode ignorar o papel da mitocndria em nossa sade, uma vez

que mutaes nessa organela so a causa de inmeras doenas genticas descobrir

se somos portadores ou no dessas doenas pode ser essencial s decises que

tomaremos no futuro. Ademais, recentemente tornou-se acessvel aos consumidores o

mapeamento inteiro do DNA mitocondrial que pode ser muito til tanto

genealogia, quanto medicina.

O exame, disponibilizado pela empresa FT DNA sob o nome mtDNA Full

Sequence, coloca a testagem do DNA mitocondrial altura do cromossomo Y ou do


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DNA autossmico em sua aplicao na gentica. De fato, resultados idnticos neste

teste significa que h 91% de chances de a ancestral comum mais recente de dois

indivduos ter vivido nos ltimos 600 anos. Trata-se de uma cronologia bastante

razovel, especialmente ao considerarmos que ser possvel chegar a essa ancestral

por meio de, no mnimo, dois caminhos documentais na pesquisa tradicional.

Testes de Cromossomo Y

O padro criado pelo time da Family Tree DNA para testes de cromossomo Y

se tornou modelo para toda a indstria. A empresa oferece quatro painis de testes de

marcadores 12, 25, 37 e 67-, alm do teste de Deep Clade (haplogrupo),

formulados de forma a se obter taxas mdias de mutao que so especficas para

cada painel. Isso possvel porque sabido que determinados marcadores possuem

taxas de mutao maiores que outros. Por exemplo, o marcador DYS388 possui taxa

de mutao de apenas 0.00022. O DYS724 (ou CDY), por outro lado, possui

mutaes muito mais frequentes, com uma taxa de 0.03531 ou seja, uma mutao a

cada 28 geraes. Assim, pode-se agrupar marcadores de forma que as taxas de

mutao de cada painel sirvam a uma funo prpria na investigao genealgica iv.

(Os marcadores e sua distribuio nos painis da Family Tree DNA podem ser vistos

na figura 6, acima).

12 marcadores

O teste de 12 marcadores da FT DNA foi criado de forma a incluir

microssatlites com menor taxa de mutao. A taxa mdia de variao desses

marcadores de .002 (0.001870.00028, de acordo com John Chandlerv). Ao

multiplicarmos essa taxa por 12 marcadores, temos uma taxa de .024 para o total do

painel. Para obtermos a quantidade de geraes para cada mutao, dividimos 1


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mutao por .024 e obtemos 41.6, ou seja, aproximadamente 41 geraes para que

haja uma mutao neste painel. Uma vez que, historicamente, a idade mdia para

procriao pode ser considerada como sendo de 25 anos, multiplicamos 41 por 25 e

obtemos 1.025 anos ou seja, uma nica diferena nesse painel representa,

aproximadamente, uma distncia cronolgica de 1025 anos entre o nascimento dos

dois indivduos em questo e seu ancestral comum mais recente.

Como conhecido, a adoo de sobrenomes na Europa passou a se

popularizar a partir do ano 1.300 d.C.. Assim, na tradio anglo-germnica, mais

rgida na manuteno de sobrenomes nas linhas paternas que a tradio luso-

brasileira, caso dois indivduos possuam o mesmo sobrenome e possuam resultados

idnticos nos primeiros 12 marcadores, bem provvel que descendam do primeiro

indivduo que adotou esse sobrenome. No Brasil e em Portugal, em que uma maior

rigidez quanto a sobrenomes no foi adotada at mais recentemente, necessrio uma

semelhana tambm em outros painis de forma que se possa tirar concluses sobre a

relao entre sobrenomes e ancestrais comuns sem a ajuda de registros documentais.

Por esses motivos, o painel de 12 marcadores deve ser sempre utilizado

juntamente a outros paineis na investigao gentico-genealgica. A nica

circunstncia em que o uso isolado do painel de 12 marcadores aconselhvel em

projetos de famlia em que vrios indivduos j tiveram seus 67 marcadores testados,

sendo conhecido o comportamento gentico dos indivduos descendentes de um dado

ancestral e estando os registros documentais em completa ordem. Neste caso, o painel

de 12 marcadores serve apenas como uma confirmao do que j conhecido.

25 marcadores

O painel de 25 marcadores adiciona 13 marcadores aos 12 previamente

testados. Esses treze novos marcadores possuem uma taxa de mutao mdia de


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0.0029vi (ou 0.002780.00042, de acordo com John Chandler). A taxa de mutao

mdia destes 25 marcadores passa a ser, ento, 0.0027. Ao multiplicarmos esse valor

por 25, obtemos 0.0675, ou seja, uma mutao a cada 15 geraes, aproximadamente.

Esse valor nos indica que resultados idnticos entre dois indivduos em todos os 25

marcadores nos leva a um ancestral comum nascido aproximadamente 375 anos antes

dos dois indivduos comparados, ou seja, provavelmente no sculo XVI ou XVII. Na

tradio anglo-saxnica, muito certamente isso significa que, possuindo dois

indivduos o mesmo sobrenome, eles ento descendem do mesmo ancestral paterno

direto uma vez que so raros os casos de mudanas de sobrenome nas linhagens

paternas aps essa poca. Na tradio luso-brasileira, em que trocas de sobrenome ou

heranas por vias maternas so comuns, o painel de 25 marcadores permite, ao

menos, um avano a uma poca que mais fcil de ser verificada por meio de

registros documentais.

37 marcadores

Aps mudanas implementadas no ano de 2010, 37 o nmero mnimo de

marcadores disponvel venda pela FT DNA a indivduos que no esto devidamente

enraizados em projetos de famlia atravs de registros documentais. A medida foi

tomada de forma a evitar interpretaes errneas de resultados por pesquisadores

novatos na rea de genealogia gentica. Os 12 marcadores adicionados no painel de

37 marcadores possuem taxa de mutao alta, a 0.0071, trazendo a taxa de mutao

mdia do painel a 0.004920.00074, segundo John Chandler. Resultados idnticos

neste painel indicam um ancestral comum pela linha paterna direta que pode ter

vivido h cinco geraes. De fato, a alta taxa de mutao neste painel funciona como

uma peneira bastante exigente, deixando passar somente parentes relativamente

prximos. Pode-se dizer que, dado o nmero de marcadores, o painel de 37


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marcadores aquele em que mais se encontra diferenas entre haplotipos

relacionados.

Por tais motivos, esse painel extremamente til a genealogistas portugueses

e brasileiros, uma vez que as leis que regem o uso de sobrenomes em Portugal e

Brasil somente se tornaram mais rgidas no sculo XIX ou incio do sculo XX,

dificultando as trocas frequentes que costumavam marcar os nomes de famlia nesses

pases. Assim, indivduos com resultados idnticos neste painel e que possuem o

mesmo sobrenome, tm grandes chances de possuir um ancestral comum mais recente

(MRCA) que utilizava esse nome. Mesmo que seus sobrenomes sejam diferentes, a

proximidade gentica significa que mais fcil encontrar o ancestral comum atravs

da pesquisa documental conjunta, pois o perodo cronolgico curto e mais preciso.

67 marcadores

A criao do painel de 67 marcadores teve como funo tornar a aplicao da

gentica genealogia uma tarefa ainda mais exata. Aos 37 marcadores anteriores, so

adicionados 30 marcadores com taxas de mutao mdia ou baixa. A taxa mdia de

mutao dos marcadores no painel de 0.003332 de acordo com Kaye N.

Ballantynevii, excluindo-se os marcadores YCAIIa, YCAIIb, DYS607, CDYa,

CDYb, DYS395S1a, DYS395S1b, DYS406S1, DYS413a e DYS413b. Isso significa

um valor de .189918 no total de marcadores, ou seja, resultados idnticos em todos os

microssatlites confirmam um ancestral comum pela linha paterna direta at cinco

geraes atrs. Estas projees so seguras e conservadoras, pois na prtica comum

encontrar indivduos que possuem um ancestral comum h somente quatro ou cinco

geraes e que, mesmo assim, apresentam uma ou duas mutaes no painel de 67

marcadores.


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Na verdade, recomenda-se sempre adquirir a testagem dos 67 marcadores. O

mapeamento do genoma humano um fenmeno recente, portanto o verdadeiro

comportamento dos microssatlites do cromossomo Y ainda est sendo observado em

eventos de trasmisso entre pai e filho atravs da comparao de marcadores entre

pais e filhos para a medio do nmero mdio de mutaes quando da gametognese.

A participao de genealogistas neste processo oferece uma grande contribuio aos

cientistas, uma vez que permite a observao de um nmero muito maior de eventos.

Por exemplo, um estudo da Family Tree DNA de 2004 apontou que a taxa mdia de

mutao de marcadores cromossmicos pode ser o dobro do que se acreditava,

chegando a .004, ou 0.4%. Assim, de forma que a aplicao da gentica genealogia

seja confivel e sem erros, recomendvel a coleta da maior quantidade de dados

possvel, tanto em se tratando da quantidade de marcadores testada, quando do

nmero de indivduos participantes que descendam de um ancestral comum.

Ao serem publicados os resultados de 67 marcadores e a definio do

haplogrupo, pode-se iniciar tanto a pesquisa genealgica, quanto a organizao de

dados de indivduos que compartilham um ancestral comum recente. aconselhvel a

participao em bases de dados pblicas, como a ysearch.org, de forma que seja

possvel encontrar primos testados por outras empresas. Uma vez que os resultados de

indivduos relacionados sejam agrupados e suas mutaes analisadas, pode-se montar

um quadro como o seguinte, de maneira a mais facilmente empregar as informaes:

Figura 17 quadro do programa Excel com resultados de 67 marcadores (haplotipos)de seletos indivduos pertencentes ao haplogrupo I1 que possuem um ancestral comum pelalinha paterna direta.


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Nos resultados, pode-se notar que o indivduo na linha 4 a mesma pessoa

cujos resultados se encontram na figura 6, acima. O indivduo na segunda linha

compartilha com ele um ancestral comum mais recente nascido em meados do sculo

XIX mas, mesmo assim, possuem uma diferena no marcador CDY, em que a

linhagem do segundo indivduo apresentou uma mutao aps a separao. Os

indivduos nas linhas 1, 3 e 5 separaram-se dos indivduos na linha 2 e 4

relativamente cedo. Pouco depois, separou-se o indivduo 1 dos indivduos da

linhagem de 3 e 5. A proximidade genealgica dos indivduos nas linhas 3 e 5

provavelmente parecida existente entre os indivduos nas linhas 2 e 4, e suas

linhagens devem ter se separado no final do sculo XVIII ou incio do sculo XIX.

Estima-se que o ancestral comum mais recente de todos os indivduos acima tenha

vivido por volta dos anos 1300 a 1500 no noroeste da Pennsula Ibrica. Algumas das

linhas de pesquisa histrico-documentais j esto prximas desse perodo, e para os

pesquisadores ser uma questo de tempo at que esse ancestral seja encontrado.

Concluso

A Genealogia Gentica um campo em constante desenvolvimento, assim

como as cincias biolgicas que a guiam. Descobertas no ramo da gentica so feitas

a cada dia e recebem imensas contribuies de genealogistas de todo o mundo, que

fornecem dados, casos para estudo, e seus prprios insights. A genealogia tambm

possui muito a ganhar com a gentica, que capaz de cobrir as imensas lacunas

documentais que so comuns na histria de pases como o Brasil, em que grande parte

dos colonizadores veio de outros pases, deixando suas histrias para trs. A gentica

igualmente til pesquisa de linhagens no europeias amerndias ou africanas ,

que muitas vezes nunca foram devidamente documentas mas que podem ter suas


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histrias desvendadas atravs da desconstruo biolgica das camadas de

miscigenao. Assim, a Genealogia Gentica acessvel e democrtica, possuindo

tambm o enorme papel de confirmar rvores traadas no passado, muitas vezes sem

o devido cuidado ou embasamento documental. A Genealogia Gentica a

genealogia do futuro, futuro este que j chegou.

Referncias

iAlves-Silva, Juliana, Magda Da Silva Santos, Pedro E. M. Guimares, Alessandro C. S. Ferreira, Hans-Jrgen

Bandelt, Srgio D. J. Pena, and Vania Ferreira Prado. "The Ancestry of Brazilian MtDNA Lineages." TheAmerican Journa l of Human Genetics. Web. 07 Mar. 2011..ii"Types of Mitochondrial Disease." United Mitochondrial Disease Foundation. Web. 07 Mar. 2011..iiiFonte: Family Tree DNA https://www.familytreedna.com/faq/answers/default.aspx?faqid=17#608ivKerchner, Jr., P.E., Charles F. "DNA Mutation Rates - An Overview and Discussion."Index Page. Web. 08 Mar.2011. .vChandler, John F. "Estimating Per-Locus Mutation Rates."Journal of Genetic Genealogy. 2006. Web. 08 Mar.2011. .viAthey, Whit. "Editors Corner: Mutation Rates Whos Got the Right Values?"Journal of Genetic Genealogy.Web. 08 Mar. 2011. .viiBallantyne, Kaye N. "AJHG - Mutability of Y-Chromosomal Microsatellites: Rates, Characteristics, MolecularBases, and Forensic Implications." Cell. The American Journal of Human Genetics, 02 Sept. 2010. Web. 08 Mar.

2011. .

Genealogia-Genética Uma breve introdução Por Aaron Salles Torres*

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