La science de l’héritage des traits par parent

Par Aaron Wolf Ph.D., Communications scientifiques chez Ancestry

Vos traits physiques et comportementaux sont souvent influencés par votre ADN, généralement des centaines ou des milliers de marqueurs ADN différents agissant en combinaison les uns avec les autres. Vous héritez de la moitié de votre ADN de chacun de vos parents, ce qui signifie que vos deux parents ont influencé vos traits d’une manière ou d’une autre.

Mais cela ne signifie pas que chaque parent a influencé vos traits de manière égale. Pour tout trait spécifique, certains marqueurs d’ADN peuvent avoir plus d’influence. Vous avez peut-être hérité de marqueurs plus influents d’un seul parent.

C’est pourquoi AncestryDNA a développé l’héritage des traits par parent, une nouvelle façon pour vous de voir l’influence génétique de chaque parent sur vos traits. Nous pouvons le faire sans que vos parents fassent un test ADN. Nos modèles de traits avec des scores de risque polygénique (PRS)  et la technologie SideView  jouent un rôle déterminant dans cette fonctionnalité.

 

Prédictions des traits avec des modèles de traits PRS

La plupart des traits sont déterminés par des centaines ou des milliers de marqueurs ADN différents, chacun ayant un petit effet sur le trait (Figure 1A). Un trait comme la taille, par exemple, est déterminé par des dizaines de milliers de marqueurs ADN. À chaque marqueur de votre ADN, vous héritez de deux versions de ce marqueur, une de chaque parent. Ces versions (également appelées allèles) peuvent être identiques ou différentes et avoir des effets similaires ou opposés sur le trait (Figure 1B). En examinant tous ces marqueurs et les versions dont vous disposez, nous pouvons mesurer leur impact combiné et prédire votre trait (Figure 1C).

Figure 1. Cette illustration montre la façon dont AncestryDNA prédit vos traits en utilisant de nombreux marqueurs d’ADN. A) Deux bandes d’ADN violettes parallèles affichent des séquences de lettres correspondant à des marqueurs d’ADN : A, C, T et G, qui représentent les quatre bases nucléotidiques de votre ADN (adénine, cytosine, thymine et guanine). Vous héritez de deux versions de chaque marqueur, une de chaque parent (les lettres du rang du haut et celles du rang du bas). B) Les mêmes barres d’ADN réapparaissent, cette fois-ci accompagnées de flèches rouges et vertes au-dessus de chaque lettre. Les flèches vertes indiquent les variantes d’un marqueur d’ADN qui augmentent la probabilité d’expression du trait, tandis que les flèches rouges indiquent celles qui la réduisent. C) Une balance permet de visualiser comment l’effet combiné de toutes les variantes des marqueurs influe sur le niveau prédit de votre trait. Les flèches vertes font pencher la balance vers « plus susceptible » et les flèches rouges vers « moins susceptible ». À droite, une barre de prédiction horizontale indique à quel niveau se situe votre score de probabilité, entre « Pas susceptible » et « Susceptible ». 
Figure 1. AncestryDNA prédit vos traits en utilisant de nombreux marqueurs ADN. A) La plupart des traits sont déterminés par de nombreux marqueurs ADN différents (les lettres orange) répartis sur votre ADN (les barres violettes). Vous héritez de deux versions de chaque marqueur, une de chaque parent (les lettres du haut et du bas). B) Chaque marqueur ADN a un impact sur votre probabilité d’avoir un trait, par exemple, si vous faites ou non des siestes. Certaines versions des marqueurs augmentent votre probabilité de faire la sieste, tandis que d’autres la diminuent. C) Pour prédire votre trait, Ancestry évalue l’impact de tous vos marqueurs ADN ensemble.

Pour prédire votre trait, les scientifiques d’AncestryDNA utilisent un outil statistique appelé score de risque polygénique (PRS). Un PRS est une longue équation, parfois appelée « modèle », qui additionne l’impact des différentes versions des marqueurs ADN que vous avez pour un trait. (Vous pouvez en savoir plus sur la façon dont nous construisons des modèles de traits PRS ici.)

Bien sûr, notre prédiction est uniquement basée sur vos informations génétiques. De nombreux traits sont également fortement influencés par des facteurs environnementaux. Donc, il y a beaucoup de choses que nous ne connaissons pas qui pourraient avoir un impact sur vos traits.

Vous pouvez nous aider à créer de nouveaux traits en remplissant nos questionnaires ADN.

 

Organiser votre ADN à l’aide de SideView

Nous pouvons prédire vos traits à l’aide d’un score PRS, mais comment savoir quel parent a le plus influencé ce trait ?

Ce processus commence par notre technologie SideView, qui divise votre ADN en moitiés héritées de chaque parent. N’oubliez pas que vous avez hérité de la moitié de votre ADN de chacun de vos parents. Mais lorsque nous analysons votre ADN pour la première fois, nous ne pouvons pas déterminer quel parent a transmis une séquence d’ADN particulière.

Pour résoudre ce problème, SideView utilise vos correspondances ADN. Étant donné que vous êtes généralement lié(e) à une correspondance par l’intermédiaire d’un seul parent, vos correspondances peuvent nous aider à « organiser » l’ADN que vous avez en commun avec elles. Vos correspondances sont comme des aimants qui séparent votre ADN en deux moitiés héritées de chaque parent.

Figure 2. SideView utilise vos correspondances ADN pour séparer votre ADN (barre violette) en deux moitiés héritées de chaque parent, étiquetées Parent 1 (bleu) et Parent 2 (vert).

 

Découvrir quel parent a le plus influencé votre trait

Une fois votre ADN divisé en deux moitiés héritées de chaque parent, nous pouvons facilement mesurer quel parent a le plus influencé votre trait.

En utilisant notre modèle PRS pour un trait, nous examinons chaque moitié de votre ADN séparément. En additionnant les effets de tous les marqueurs ADN hérités de chaque parent, nous pouvons identifier l’ADN du parent dominant pour chaque trait.

Figure 3. Cette illustration montre comment AncestryDNA sépare votre ADN en deux moitiés héritées respectivement de chacun de vos parents et détermine lequel des deux a eu la plus grande influence. A) Les deux barres d’ADN horizontales illustrées sont divisées en deux moitiés. La barre verte en haut représente l’ADN hérité du Parent 1, tandis que la barre bleue en bas représente l’ADN hérité du Parent 2. Le long des deux barres, les lettres correspondant aux marqueurs d’ADN (A, T, C et G) apparaissent à des positions correspondantes, indiquant quelles variantes proviennent de chaque parent. B) Les mêmes barres d’ADN s’affichent à nouveau, avec des flèches rouges et vertes au-dessus de chaque marqueur. Les flèches vertes indiquent les variantes d’un marqueur d’ADN qui augmentent la probabilité d’expression du trait, tandis que les flèches rouges indiquent celles qui la réduisent. Ceci montre comment les marqueurs hérités de chaque parent influent sur le trait. C) Une balance permet de comparer la contribution globale du Parent 1 et celle du Parent 2. Un plus grand nombre de flèches vertes apparaissent du côté du Parent 1, faisant pencher la balance en sa faveur. À droite, les cases cochées indiquent que l’option « Influence plus forte du Parent 1 » est sélectionnée, ce qui montre que le Parent 1 a un impact plus important sur le trait prédit. 
Figure 3. AncestryDNA sépare votre ADN en deux moitiés héritées de chaque parent et mesure quel parent a le plus influencé votre trait. A) SideView sépare votre ADN en deux moitiés héritées de chaque parent, étiquetées Parent 1 (vert) et Parent 2 (bleu). B) Ancestry garde une trace de la version de chaque marqueur ADN que vous avez hérité de chaque parent et si cette version augmente ou diminue votre probabilité d’un trait, par exemple, votre probabilité de faire des siestes. C) Parce que votre ADN indique que vous êtes peu susceptible de faire des siestes et que le parent 1 a contribué le plus de marqueurs qui diminuent votre probabilité de faire des siestes, nous indiquons que le parent 1 a eu plus d’influence sur ce trait.

 

Votre résultat sont basés uniquement sur votre ADN.

Vos résultats ne peuvent pas vous dire quels pourraient être les traits de vos parents. Vos parents ne vous transmettent que la moitié de leur ADN, et la moitié qu’ils transmettent est aléatoire. Cela signifie qu’ils ont beaucoup d’ADN qui ne vous est pas transmis.

Par exemple, même si un parent a transmis de nombreux marqueurs ADN qui vous incitent à faire la sieste, ce même parent peut porter de nombreux autres marqueurs dans son ADN qui l’incitent à ne pas faire la sieste. La seule façon de savoir ce que l’ADN d’un parent dit de ses traits est que ce parent fasse un test AncestryDNA.

 

Construire des traits pour l’avenir

Les scientifiques d’Ancestry s’engagent à développer de nouvelles prédictions de traits. ‘Étant donné que les résultats de l’ADN doivent être combinés avec les informations tirées des questionnaires remplis par nos membres pour créer un modèle prédictif PRS, la force de nos prédictions dépend des données que nous recevons de nos membres.

Vous pouvez nous aider à créer de nouveaux traits PRS en répondant aux questionnaires ADN.


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