Vil du finde ud af mere om dig selv, din familie eller endda dit kæledyr? Der findes en DNA-test til det. Spyt i et rør. Lad din hund tygge en vatpind. Eller træk noget af din kats pels ud. Send derefter prøven af sted med posten. Et par uger senere kan du logge ind på et testfirmas websted og få en vejledning, der beskriver de egenskaber, som DNA’et antyder.
Fundene kan måske forudsige en persons hårfarve eller antyde, om dine gener får dig til at synes, at krydderurten koriander smager af sæbe (selv om du sikkert allerede ved, hvad du synes, hvis du har smagt den, hvis du har smagt den). Testen kan måske også afsløre slægtninge, som du ikke vidste, du havde. Hvis du har fået den til din hund, kan testen måske fortælle, om Fido har nogen schæferhund, corgi eller puddel i sit stamtræ. Den kan også afsløre, om du eller din hund har en forhøjet risiko for visse sygdomme (f.eks. nyreproblemer).
Sådan magi er kendt som DNA-sekventering. Den gør det muligt for forskerne at finde ud af rækkefølgen af “bogstaverne” i et DNA-molekyle. Disse bogstaver – kaldet nukleotider – er de kemikalier, der udgør DNA.
Undervisere og forældre kan tilmelde sig snydebladet
Vejlige opdateringer, der hjælper dig med at bruge Science News for Students i undervisningsmiljøet
Der er kun fire bogstaver: adenin (A), cytosin (C), thymin (T) og guanin (G). Adenin danner kun par med thymin. Cytosin danner kun par med guanin. Dette kan synes at være et meget begrænset alfabet. Men rækkefølgen af disse bogstaver i en lang DNA-streng giver de genetiske instruktioner, der fortæller hver enkelt celle i kroppen, hvilke molekyler den skal fremstille. Og der er masser af plads til lange “ord”. Hos mennesker, hunde og katte er hver DNA-streng ca. 6 milliarder bogstaver lang.
Dele af hver streng er kendt som sekvenser (som i sekvenser af bogstaver). Afkodning af bogstaverne i en streng er kendt som “sekventering” af den genetiske kode. Den præcise rækkefølge af bogstaverne vil ændre sig fra det ene individ til det andet. Alligevel har “ordene” – de instruktioner, som sekvenserne producerer – tendens til at være ens for alle medlemmer af en art.
Videnskabsfolk kan sammenligne rækkefølgen af alle disse bogstaver i en persons DNA med dem i en anden persons DNA. Med milliarder af nukleotider vil millioner af disse bogstaver være forskellige, selv mellem forældre og børn eller bror og søster.
For eksempel har nogle mennesker et bogstav – lad os sige et A – på det sted i en sekvens, hvor andre måske har et G eller C. Nogle af disse ombyttede bogstaver kan ændre et gens betydning. Den nye stavemåde kan få genet til at lave et andet protein. En lillebitte ændring af stavemåden kan være med til at gøre dig højere eller ændre din øjenfarve. En anden kan give dig en højere eller lavere risiko for en sygdom. Når man sammenligner med en anden person, kan den præcise stavning af sekvenser i dit DNA vise, hvor tæt beslægtede I to er.
Der er mange virksomheder, der tester DNA – for dig og endda din kat eller hund (ingen fisk, gerbiler eller fugle endnu). Men alle DNA-tests er ikke lige gode. Hvad du får at vide om din genetiske sammensætning afhænger af det firma, du vælger, og af det niveau af test, som det foretager. Der findes tre hovedtyper af test.
Veritas Genetics, Genos
1. Hele molevitten (næsten)
I teorien fanger sekventering af hele genomet alle de 6 milliarder nukleotider i et genom (GEE-noam) – en organismes komplette sæt af gener – i et genom. Disse virksomheder vil have gennemgået og forsøgt at “læse” alle A, C, T og G. I virkeligheden vil de gå glip af nogle (som om de speed-læste og sprang et bogstav eller ord over i ny og næ). Når DNA er pakket sammen i organiserede enheder kaldet kromosomer (KROH-moh-soams), er det let at overse et bogstav eller to. På billedet ovenfor kan man ved at zoome ind på de gyldne bjælker under kromosom 12 se sådanne testhuller.
Helgenomsekventering vil ikke opdage store dele af manglende eller omarrangeret DNA. Den kan også overse, når en sektion af DNA er blevet gentaget igen og igen. Alligevel giver denne fremgangsmåde det mest fuldstændige billede af en persons særlige gener. Virksomheder som Veritas Genetics tilbyder denne test til folk (hvis den er ordineret af en læge). Hos kæledyr tilbyder Darwin’s Ark sekventering af hele genomet til hunde.
2. Fokus på proteinerne
DNA indeholder en masse bogstaver. Men det er ikke alle “ord”, der betyder noget. Nogle sekvenser laver proteiner. Andre kan kontrollere, hvor ofte andre DNA-sekvenser bliver tændt for at lave disse proteiner. Endnu andre kan give instruktioner til molekyler, der ikke er proteiner. Eller de kan bare være sekvenser fulde af nonsens, der ikke “siger” noget som helst.
Exomet er den del af et genom, der indeholder proteinkodende gener. Den udgør kun ca. 1 til 2 procent af en persons DNA. I diagrammet ovenfor vises exomet blåt.
Exomsekventering giver generelt ikke oplysninger om genetiske justeringer, der kan tænde eller slukke for andre gener. Den omfatter heller ikke gener, der ikke bruges til at fremstille et protein. Men bare fordi det ikke laver et protein, betyder det ikke, at et gen ikke har et job. Mange gener spiller vigtige roller uden at lave proteiner overhovedet. Genos og Helix er to virksomheder tilbyder sekventering af menneskelige eksomer. Helix læser også noget af DNA’et ved siden af de proteinkodende gener.
3. Den minimalistiske tilgang
En tredje type test kigger på SNP’er (udtales “snips”). Det er en forkortelse for single nucleotide polymorphisms (NU-klee-oh-tyde Pah-lee-MOR-fizms). Disse tests leder efter stavefejl på et enkelt bogstav, der er spredt ud over hele dit genom.
Hvor de fleste mennesker f.eks. har et A, kan et mindretal have et C. Med tiden har forskerne identificeret samlinger af disse SNP’er og grupperet tests til at finde dem sammen i enkeltstående tests kaldet SNP-chips eller genotyping arrays.
Disse kan tage en prøve af et dyrs (eller en persons) DNA og teste for en forudindstillet gruppe af SNP’er, som vides at være involveret i bestemte egenskaber. Virksomheder kan teste hundredvis, tusindvis – ja, endda millioner – af SNP’er ad gangen med disse test. Men det er stadig kun en lille brøkdel af bogstaverne i dit genom. Ancestry, 23andMe og mange andre virksomheder er afhængige af disse SNP-tests til at fortolke menneskeligt DNA. Wisdom Panel, homeDNA og emBark gør det samme for hunde. Wisdom Panel, Optimal Selection og homeDNA bruger SNP’er til at søge efter forfædres racer bag enhver kat.
Et gen ad gangen
Du kan købe de fleste af disse test uden en lægeordre. Men nogle gange ønsker lægerne måske, at patienterne skal testes for DNA-forandringer i et eller få gener – ændringer, der kan øge en persons risiko for sygdom. For mennesker vil disse tests tage et meget nøje kig på DNA’et omkring det pågældende gen og afkode de ændringer, som kun én person har.
For kæledyr kan University of California, Davis og nogle andre steder kontrollere for ændringer i gener, der kan forårsage problemer for visse hunde- og katteracer. Det giver hundeopdrættere mulighed for at forhindre sårbare dyr i at parre sig – og videregive deres fejlspillede gener.