Mes analizuojame senovės ir šiuolaikinių žmonių DNR, kad sukurtume „kiekvieno šeimos medį“

Mes analizuojame senovės ir šiuolaikinių žmonių DNR, kad sukurtume „kiekvieno šeimos medį“

Kreditas: Gorodenkoff / shutterstock

Ar žinojote, kad dabar galima suskirstyti visą savo DNR už maždaug išmaniojo telefono kainą? Tai atskleis jūsų unikalią genetinę sandarą ir gali būti panaudota siekiant išsiaiškinti jūsų ir kitų žmonių visame pasaulyje panašumus ir skirtumus genetiniu lygmeniu.

Bet kaip jūs galite suprasti šią informaciją ir ką jums sako jūsų genetinė variacija?

Mūsų tyrimų grupėje Oksfordo universiteto Didžiųjų duomenų institute manome, kad raktas į tai suprasti slypi mūsų protėviuose ir ypač genetinėje genealogijoje, kuri yra susijusi su mumis visais. Tai apibūdina, kaip jūs ir visi kiti paveldėjote skirtingas jūsų genomo dalis iš skirtingų protėvių. Jei galėtume išmokti šią genealogiją ir iššifruoti, kur ir kada jie gyveno, galėtume atskleisti visą istoriją, įrašytą mūsų genuose – kaip mūsų protėviai judėjo po pasaulį ir evoliucijos procesus, kurie sukūrė mus visus.

Tai skamba kaip Heraklio užduotis. Be visų kada nors gyvenusių žmonių genomų, ką galėtume žinoti apie žmones, gyvenusius prieš tūkstančius ar šimtus tūkstančių metų?

Mes pasiekėme šią užduotį sukūrę keletą elegantiškų kompiuterinių algoritmų, kurie atsižvelgia į genetinius panašumus ir skirtumus daugelio asmenų duomenų rinkinyje ir tiksliai atkuria ryšius tarp jų.

Suvienija šiuolaikinius ir senovės genomus

Remdamiesi šiuo požiūriu, savo naujame tyrime aprašome pastarojo meto evoliucijos istoriją tarp 215 skirtingų žmonių populiacijų iš skirtingų laikų ir geografinių vietovių.

Genealogija – mūsų bendrų protėvių kilmės linijos – apima 3601 žmogaus genomus iš trijų atskirų duomenų rinkinių, taip pat aštuonis aukštos kokybės senovinius genomus. Tai buvo trys neandertaliečiai (išnykęs žmonių porūšis, gyvenęs Eurazijoje maždaug prieš 40 000 metų), denisovo (kitas žmogaus porūšis, neseniai atrastas iš kaulo skeveldros, rastos Sibiro urve) ir keturių žmonių šeimos. Afanasievo kultūra, gyvenusi prieš 4500 metų Pietų Sibire.

Vieninga genealogija arba „šeimos medis“ paaiškina šių tūkstančių genomų genetinius ryšius vienas su kitu.

Tačiau griežtai kalbant, tai ne vienas medis, o eilė susietų medžių išilgai genomo. Mes tai vadiname „medžių seka“, o mūsų sukurtoje medžių sekoje yra daug medžių – iš tikrųjų 13 mln. Taip pat yra 27 milijonai bendrų protėvių ir kiekvienam iš jų įvertinome laiką ir geografines vietas.

Mes ketiname tai sudaryti pagrindą suprasti, kaip mes visi esame susiję vienas su kitu.

Pavyzdžiui, sukūrėme interaktyvų siužetą, kuriame rodomas apskaičiuotas skirtingų populiacijų bendrų protėvių amžius. Tai rodo ryšius tarp Afrikos gyventojų ir ne Afrikos gyventojų, kad būtų galima pamatyti vadinamojo įvykio „Iš Afrikos“ poveikį, kai žmonių grupė migravo iš Afrikos į Euraziją. Palyginimai su ne Afrikos gyventojais rodo, kad jie turi daug bendrų protėvių, kilę prieš maždaug 3000 kartų iš Afrikos.

Panašiai, lyginant Denisovans su įvairiomis populiacijomis, matyti, kad jie kryžmino su papuanų ir australų aborigenų protėviais, kaip nustatyta ir kituose tyrimuose. Šiame šaltinyje yra labai daug informacijos ir jame yra daug daugiau modelių, prinokusių būsimam tyrimui.

Žemiau esančiame vaizdo įraše parodyta numatoma bendrų protėvių vieta, judant laiku atgal. Tai atskleidžia galimus žmonių judėjimus visame pasaulyje, atsekdama žmonijos afrikietišką kilmę prieš šimtus tūkstančių metų.





Tokios ypatybės, kaip Amerikos gyventojų skaičius, nors ir tik apytiksliai geografiškai tikslios, taip pat iš karto akivaizdžios. Šie rezultatai rodo, kad žmonės į Ameriką ir Okeaniją atvyko anksčiau, nei rodo dabartiniai archeologiniai įrodymai. Genealogija yra idealus pagrindas būsimam darbui tirti tokius signalus.

Vienas iš daugelio mūsų metodo pranašumų yra tai, kad jame daromos labai mažai prielaidų. Mes nemanome, kad, pavyzdžiui, viena arba tik kelios migracijos iš Afrikos. Ir mes nereikalaujame, kad tai įvyktų tam tikru būdu tam tikru metu. Per genealogiją siekiame, kad duomenys kalbėtų patys už save.

Visų protėviai

Taigi, ką mums sako visa ši genetinė variacija? Jūsų ir visų kitų kada nors gyvenusių genomo panašumai ir skirtumai iš esmės yra mūsų genuose įrašyta žmonijos istorija. Genetinė genealogija yra būdas perskaityti tą istoriją ir suprasti, iš kur mes atėjome. Tai taip pat yra bet kokios žmogaus genomų analizės, pavyzdžiui, ligas sukeliančių genetinių mutacijų kilmės ir plitimo atsekimo, kontekstas.

Netolimoje ateityje, atsižvelgiant į jūsų genetinę informaciją, per kelias minutes turėtumėte sužinoti, kur jūs patenkate į mūsų „vieningą genealogiją“. Bet jūs netilptumėte vienoje vietoje. Įvairios jūsų DNR dalys buvo kilusios iš labai skirtingų protėvių, kurie būtų gyvenę labai skirtingose ​​pasaulio vietose. Įtraukę daugiau genomų į savo genealogiją, galime padaryti ją dar išsamesnę – turime įrankius sukurti ne tūkstančių, o milijonų genomų genealogijas.

Tai naudinga ne tik žmonėms. Daugybė biologinių tyrimų reikalauja žinoti, kaip individų populiacijos keičiasi laiku ir erdvėje. Tai galima padaryti sukuriant šias genetines genealogijas, nesvarbu, ar tai būtų naminiai gyvūnai, nykstančios rūšys ar žmonių ligų pernešėjai, pavyzdžiui, uodai. Genealogijos yra kiekvienos gyvybės rūšies genetikos pagrindas. Dabar turime įrankius pramušti šydą ir įžvelgti paslaptis.


Tyrėjai sukuria didžiausią visų laikų žmogaus šeimos medį


Pateikė „The Conversation“.

Šis straipsnis iš naujo paskelbtas iš The Conversation pagal Creative Commons licenciją. Skaitykite originalų straipsnį.Pokalbis

Citata: Mes analizuojame senovės ir šiuolaikinių žmonių DNR, kad sukurtume visų šeimos medį (2022 m. vasario 28 d.), gautą 2022 m. vasario 28 d. iš https://phys.org/news/2022-02-analysing-dna-ancient -šiuolaikiniai-žmonės.html

Šis dokumentas yra saugomas autorių teisių. Išskyrus bet kokius sąžiningus sandorius privačių studijų ar mokslinių tyrimų tikslais, jokia dalis negali būti atkuriama be raštiško leidimo. Turinys pateikiamas tik informaciniais tikslais.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.