Haplotüüp

Haplotüüp on desoksüribonukleiinhappe mutatsioonide kogum, mis pärandub üheskoos järglastele. Haplotüüpi saab käsitleda kui alleelide kombinatsiooni või polümorfismide kogumit samas kromosoomis. Informatsiooni haplotüüpide kohta kogutakse rahvusvahelise HapMap-projekti raames ja neid uuritakse, et teada saada geenide mõju haigustele.

Paljud geneetikaga tegelevad firmad kasutavad haplotüübi mõistet ühe indiviidi lühikeste tandeemsete korduste mutatsioonide kohta desoksüribonukleiinhappe kindlas regioonis. Haplogrupi mõistet kasutavad nad ühekordsete polümorfismide kogumi kohta, mille moodustavad samad haplotüübid.

Olemus

Rakkudes paiknevad kromosoomid paarikaupa. Üks kromosoom igast paarist on saadud emalt, teine paariline isalt. Kuid kromosoomid ei pärandu muutumatuna vanemalt lapsele. Kui munarakk ja spermatosoid ühinevad, siis toimub homoloogiliste kromosoomide vahel rekombinatsioon, mille tulemusena vahetavad kromosoomid paarikaupa üksteisega sama pikki lõike. Saadud hübriidne kromosoom sisaldab lõike mõlemast paarilisest kromosoomist ja just hübriidne kromosoom pärandub järglastele. Paljude põlvkondade möödudes on toimunud palju rekombinatsioone ja segmendid on laiali pillutatud üle kogu genoomi. Mõned segmendid on püsinud põlvkondade vältel rekombineerumata ja need esinevad paljudel inimestel. Need segmendid on haplotüübid, mis võimaldavad geneetikutel uurida seoseid geenide ja haiguste vahel.

Fossiilsed andmed ja geneetilised uuringud on näidanud, et kõik inimesed põlvnevad anatoomiliselt moodsatest esivanematest, kes elasid Aafrikas umbes 150 000 aastat tagasi. Inimest võib lugeda suhteliselt nooreks liigiks ja sellest tulenevalt pärinevad praeguse inimkonna geneetilised variatsioonid esivanematelt. Aafrikast väljarände käigus viidi kaasa osa variatsioonidest. Kõige selle tulemusena on Aafrikast väljaspool esinevad haplotüübid Aafrikas esinevate haplotüüpide alamgrupid. Väljaspool Aafrikat olevate haplotüüpide hulk on väiksem kui Aafrikas leiduvate haplotüüpide hulk, kuna Aafrikas on haplotüüpidel olnud rohkem aega jaguneda.

Moodsa inimese levikuga üle kogu maakera on toimunud haplotüüpide suhteliste sageduste muutused. Seda on põhjustanud looduslik valik, geenitriiv ja teised tegurid. Selle tulemusena esineb teatud haplotüüp erineva sagedusega erinevates populatsioonides, eriti kui populatsioon on hõredalt jaotunud suurele maa-alale, mille tulemusena on vähenenud ka võimalus vahetada omavahel geneetilist materjali – paljuneda. Samuti loovad mutatsioonid uusi haplotüüpe ja enamik uutest haplotüüpidest on lokaliseerunud nende tekkekoha lähedal ega ole kaugele levinud.

Y-kromosoomi haplotüübid

Y-kromosoom erineb teistest kromosoomidest selle poolest, et tal pole paarilist, igal meessoost isikul on üks koopia. Sellest omakorda järeldub, et ei ole valikuvõimalust, milline Y-kromosoom pärandub ning samuti puudub rekombinatsioon. Uuritaks lühikesi tandeemseid kordusi mittekodeerivas Y-kromosoomi piirkonnas. Erinevalt autosoomide haplotüüpidest on Y-kromosoomi haplotüübid üheselt määratud ja päranduvad isalt pojale väheste mutatsiooniga. Y-kromosoomi haplotüüpide põhjal saab teha genealoogilisi uuringuid ja uurida meessoost isikute liikumist populatsiooni siseselt ja populatsioonide vahel. Tulemused, mis kulmineeruvad kogu Y-kromosoomi haplotüüpide määramisega, võib jagada kaheks osaks: ühenukleotiidsed variatsioonid ja lühikesed tandeemsed kordused. Erinevalt ühenukleotiidsetes variatsioonidest muteeruvad lühikesed tandeemsed kordused kiiremini, mis võimaldab koostada ajas meile lähemaid sugupuid. Kaks indiviidi, kes jagavad sama Y-kromosoomi lühikesi tandeemeid kordusi, ei pruugi olla sama päritolu.

Mitokondriaalse desoksüribonukleiinhappe haplotüübid

Mitokondritest on igas rakus tuhandeid koopiaid ja kõik nad sisaldavad sama geneetilist materjali, kuna mitokondrid päranduvad emalt lapsele. Isapoolsed mitokondrid hävitatakse pärast viljastamist. Kui organism sisaldab ainult ühesuguseid mitokondreid, on tegemist homoplasmiaga. Väga harva on olnud juhuseid, kus tegemist on heteroplasmiaga. Sellisel juhul ei hävitata isapoolseid mitokondreid sügoodist. Evolutsioonilistel uuringutel lähtutakse homoplasmiast, kus mitokondriaalne desoksüribonukleiinhape on sama päritolu. Mitokondrites leiduv desoksüribonukleiinhape ei rekombineeru, vaid muutub punktmutatsioonide kaudu. Selle tulemusena tekivad erinevad haplotüübid, mis võivad erineda vaid ühes positsioonis toimunud muudatuse poolest. Selle alusel saab uurida emaliini põlvnemist, kuna laps pärib alati emalt mitokondriaalse desoksüribonukleiinhappe molekuli. Alati tuleb mingit järjestust teisega võrrelda, et saada teada nende kahe omavahelist erinevust. Mitokondriaalse desoksüribonukleiinhappe võrdlusjärjestust (ingliskeelse lühendiga RSRS) teada saamiseks on uuritud üle paari tuhande elava inimese mitokondriaalse desoksüribonukleiinhappe molekuli ja neandertallaste säilinud mitokondriaalseid desoksüribonukleiinhappe molekule.