DNA ẩn chứa "tọa độ GPS" giúp xác định nơi bố-mẹ, hay ông-bà của chúng ta đã sống

Trong số 7 tỷ người sinh sống trên Trái Đất, có thể có rất nhiều trường hợp giống nhau như hai giọt nước, nhưng chắc chắn rằng cho dù dân số có tăng thêm nữa thì mỗi cá nhân vẫn sở hữu DNA riêng và không ai giống ai. Hơn nữa vật chất mang thông tin di truyền này còn ẩn chứa mối liên hệ chặt chẽ giữa các thế hệ trong cùng dòng họ. Do đó, việc giải mã DNA sẽ đưa đến lịch sử phả hệ trong gia đình bạn (nay ở ta thì nó đặc biệt nổi bật với vai trò xác định huyết thống cha con !!!). Tuy nhiên trong nghiên cứu mới đây, một nhóm các nhà khoa học Israel và Mỹ còn làm được nhiều hơn thế: dựa trên các phân tích gen kết hợp với xây dựng thuật toán và mô hình thống kê, họ có thể chỉ ra nơi ở mà bố mẹ, ông bà và tổ tiên chúng ta đã từng sống. Nó giống hệt như việc bạn biết tọa độ GPS của ai đó thì sẽ tìm được chính xác vị trí nơi anh ta đang đứng (GPS miễn phí thì sai số khoảng vài chục mét).

Qua công trình đăng tải trên tạp chí Nature Genetics, giáo sư Eran Haperin tới từ Đại học Tel Aiv (TAU) và các cộng sự tại Đại học California ở Los Angeles (UCLA) đã mang đến một ý nghĩa hoàn toàn mới cho thuật ngữ "bản đồ gen" (genetic mapping). Trong bài báo, các nhà khoa học đã miêu tả một mô hình thống kê về đặc điểm gen của các vùng trên thế giới. Trên cơ sở đó, họ phát triển một phương pháp nhằm xác định chính xác nguồn gốc địa lý của từng cá nhân riêng biệt. Ví dụ, khi giải mã DNA của một người, họ có thể đối chiếu với dữ liệu để chỉ ra anh ta có ông bố gốc Paris và bà mẹ là dân Barcelona. Đây không phải là lần đầu tiên ý tưởng xây dựng bản đồ địa lý thế hệ dựa trên DNA được thực hiện, nhưng phương pháp do nhà khoa học Do Thái phát triển có độ chính xác cao trong khi các nghiên cứu trước đưa đến nhiều sai lệnh.

Theo giải thích của nhóm nghiên cứu, trong hệ gen của người có các yếu tố được gọi là SNP, nhờ nó mà chúng ta dễ dàng phân biệt DNA của người này với người khác. Tuy nhiên theo thời gian SNP có thể bị đột biến và quá trình này xảy ra trên một diện rộng ở một cộng đồng dân số nào đó. Xác suất để các SNP đột biến là rất khác nhau ở mỗi người, tuy nhiên nó lại phụ thuộc phần lớn vào nguồn gốc địa lý họ. Giáo sư Eran cho nói thêm thêm: "Ban đầu chúng tôi muốn biết xác suất đột biến A xảy ra ở một vị trí trên hệ gen phụ thuộc thế nào vào nơi cư trú của con người. Nhưng sau khi xem xét các địa điểm có đột biến gen xuất hiện trong một bức tranh khảo sát tổng thể, chúng tôi nhận thấy các cộng đồng dân cư chung nguồn gốc sẽ có kiểu đột biến giống nhau".

Các nhà khoa học đã lấy mẫu DNA của 1157 người sống ở châu Âu để kiểm tra phương pháp của mình. Họ áp dụng mô hình toán học được xây dựng trước đó, kết hợp các giải thuật xác suất với dữ liệu đầu vào để xác định nguồn gốc của những người này. Các thông tin về gen mà máy tính đưa ra sẽ dẫn tới hai điểm trên bản đồ, đó chính là nơi bố và mẹ của mỗi người được khảo sát sinh ra. Kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra sự thay đổi một số đặc trưng trên bản đồ địa lý về gen. Cụ thể, đột biến gen gây ra bệnh dị ứng đường thường xuất hiện nhiều ở Nam Âu, trong khi có rất ít trường hợp ghi nhận đột biến dạng này ở phía bắc lục địa già.

Do có độ tin cậy cao, phương pháp của giáo sư Eran là tiền đề để áp dụng trong các nghiên cứu nhân chủng học, ví dụ như xem xét các bệnh ảnh hưởng lên một cộng đồng cụ thể. Các nhà khoa học dự định tiến xa hơn nữa để có thể xác định nguồn gốc của ông, bà và cụ của một người. Họ cũng tin tưởng mô hình tương tự sẽ được mở rộng cho giới động vật để chỉ ra quá trình di cư của chúng trong lịch sử.

Nguồn: Tel Aviv University