Ősi genomok alapján akár távoli történelmi rokonokat is felderít egy új eszköz

A Max Planck Evolúciós Antropológiai Intézet és a Harvard Egyetem tudósai olyan új eszközt fejlesztettek ki, amely lehetővé teszi számukra, hogy az őskori és történelmi egyének rokonait akár a hatodik fokig azonosítsák az ősi genomok alapján.

A Max-Planck Intézet közleménye szerint a korábbi módszerek csak a harmadik fokig működtek. Ez az újítás segíthet a tudósoknak azonosítani az ősi egyének és kultúrák közötti eddig ismeretlen kapcsolatokat.

Hogy működik a DNS-elemzés?

Ha két személy biológiailag rokon, akkor hosszú DNS-szakaszokon osztoznak, amelyeket közelmúltbeli közös ősüktől örököltek. Ezeket a szinte azonos genomszakaszokat IBD (leszármazotti identitás) szegmenseknek nevezik. A hatodik fokú rokonokig – amilyenek például a másod- és harmadfokú unokatestvérek lennének, vagy egy déd- és üknagyszülő – a két rokon akár több IBD-szegmensen is osztozik. A genomikai cégek rutinszerűen észlelik ezeket a szegmenseket ügyfeleik DNS-ében, és ezt a jelet használják fel arra, hogy megkülönböztethetően kimutassák a biológiai rokonokat az adatbázisukban.

Egy új tanulmányban a német Max Planck Evolúciós Antropológiai Intézet és az amerikai Harvard Egyetem kutatói most egy új, hatékonyabb eszközt fejlesztettek ki „ancIBD” néven, amellyel a több száz, ezer vagy akár több tízezer évvel ezelőtt élt emberek genomjából is ki tudják vonni ezeket az IBD szegmenseket. A kritikus kihívást az jelentette, hogy az ilyen ősi genomok mostanra sokkal rosszabb minőségűek, mint a modern DNS. A szerzőknek egy innovatív trükköt kellett kitalálniuk, hogy a modern referencia DNS-panelek segítségével kitöltsék az ősi genomok hézagjait. Ez az előrelépés teljesen új utakat nyit meg az ősi DNS-adatok elemzésére.

A kutatók több száz új rokonpárt azonosítottak

A szerzők ezután új eszközüket egy 4248 ősi genomot tartalmazó adathalmazra alkalmazták, és több száz, korábban fel nem fedezett rokonpárt tudtak azonosítani. Néhány lenyűgöző esetben a két rokon nagy távolságra volt eltemetve egymástól, ami közvetlenül rávilágított a múltbeli emberek mobilitására.

Az új eszköz lehetővé tette a szerzők számára, hogy még távolabbi rokonokat is eddig nem látott pontossággal vizsgáljanak. Nem minden ilyen, tizedik fokon túli rokon osztozik a hosszú IBD-n, de a szerzők meg tudták mérni a hosszú DNS megosztásának átlagos arányát az ősi embercsoportok között. Ezek a jelek korábban ismeretlen kapcsolatokat tártak fel.

„A hosszú közös szegmensek jelzése lehetővé tette számunkra, hogy először mutassuk ki konkrétan a fontos ősi kultúrák közötti szoros kapcsolatokat, néha hatalmas tereken, mindössze néhány száz év nagyságrendben” – mondta Harald Ringbauer, a Max Planck Intézet munkatársa, a tanulmány vezető kutatója.

Ősi demográfia

Például lenyűgöző új részleteket tártak fel az eurázsiai sztyeppékről származó emberekkel kapcsolatos, ötezer évvel ezelőtt kezdődött tömeges génáramlásról. Az IBD-megosztás kimutatta, hogy az első, nagy mennyiségű sztyeppei származást hordozó európai egyedek, amelyek Közép-Európától Skandináviáig és a mai Oroszországig (Corded Ware néprajzi terület) terjedtek el, mindannyian sok hosszú IBD-t osztottak meg a pontusi-kaszpi sztyeppe „yamnaya” pásztoraival.

A szerzők emellett a hosszú IBD szegmensek megnövekedett mértékű megosztását találták a Corded Ware egyének és a lengyelországi és ukrajnai Globular Amphora kultúra (GAC) tagjai között, akik még nem hordoztak sztyeppei ősöket. Ez azt jelzi, hogy a GAC- egyéneknek jelentős demográfiai hatást kellett gyakorolniuk a különböző Corded Ware-csoportokat létrehozó genetikai keveredések korai szakaszában.

A szülői rokonság szűrésére szolgáló új módszer sokoldalú új számítási eszközt ad a kutatók kezébe. A jövőre nézve az ősi DNS területe gyorsan fejlődik, évente több ezer ősi genomot állítanak elő. A közeli és távoli biológiai rokonok feltárásával az új eszköz lehetővé teszi a kutatók számára, hogy új megvilágításba helyezzék őseink életét, mind az emberek és rokonaik élettörténetének megértése szempontjából, mind pedig makroszinten, ami a nagyszabású kultúrtörténeti események szempontjából fontos.

Érdemes elolvasni:

• Hatalmas, ősi kolónia ‘fulladhatott vízbe’ Ausztrália partjainál
• Európa első nagy civilizációja, a minószi