Если два человека биологически связаны, у них есть общие длинные участки ДНК, которые они унаследовали от своего недавнего общего предка. Эти почти одинаково общие участки генома называются сегментами IBD («Идентичность по происхождению»). Вплоть до родственников шестой степени родства (например, двоюродных братьев и сестер или пра-пра-прадедов или пра-пра-прадедов) эти два родственника даже имеют несколько общих сегментов ВЗК. Компании, занимающиеся персональной геномикой, такие как 23andme или Ancestry, регулярно обнаруживают эти сегменты в ДНК своих клиентов и используют этот сигнал для четкого выявления биологических родственников в своих базах данных.
В новом исследовании , опубликованном в журнале Nature Genetics, исследователи из Института эволюционной антропологии Макса Планка в Лейпциге, Германия, и Гарвардского университета, США, разработали новый мощный инструмент под названием «ancIBD» для извлечения этих сегментов IBD также в геномах людей. которые жили сотни, тысячи или даже десятки тысяч лет назад.
Критическая проблема заключалась в том, что такие древние геномы часто сильно деградировали и, следовательно, имеют гораздо худшее качество, чем современная ДНК, поэтому авторам пришлось придумать инновационный трюк, чтобы заполнить пробелы в древних геномах с помощью современных эталонных панелей ДНК.
Это достижение открыло совершенно новые способы анализа данных древней ДНК. «Благодаря точному измерению областей общего генома мы теперь можем обнаруживать пары родственников до шестой степени также и в древних геномах, в то время как предыдущие методы адДНК, использующие среднее геномное сходство, ограничивались обнаружением только родственников до третьей степени», — объясняет Илей Хуан. , первый автор исследования и доктор философии. научный сотрудник Института эволюционной антропологии Макса Планка.
Исследователи идентифицировали сотни новых пар родственников
Затем авторы применили свой новый инструмент к набору данных из 4248 ранее опубликованных древних геномов со всей Евразии за последние 50 000 лет и смогли идентифицировать сотни ранее не обнаруженных пар родственников. В некоторых интересных случаях двух родственников хоронили на большом расстоянии друг от друга, что прямо свидетельствовало о мобильности прошлых людей.
В одном из таких случаев авторы обнаружили пару из двух кочевников раннего бронзового века из Центральной Азии, живших ок. 5000 лет назад и были родственниками пятой степени родства, похороненными ок. На расстоянии 1500 километров друг от друга. Эти люди или их непосредственные предки, должно быть, прошли сотни километров между рождением и захоронением.
Новый инструмент позволил авторам исследовать еще более дальних родственников с беспрецедентной точностью. Не все такие родственники после десятой степени наследования имеют длинный ВЗК, но авторы смогли измерить среднюю скорость обмена длинной ДНК между группами древних людей. Эти сигналы выявили ранее неизвестные связи.
«Мы обнаружили захватывающие связи между древними культурами, а сигнал о длинных общих сегментах позволил нам впервые конкретно продемонстрировать тесные связи между важными древними культурами, иногда на огромных пространствах в течение всего лишь нескольких сотен лет», — говорит Харальд Рингбауэр. из Института эволюционной антропологии Макса Планка, ведущего исследователя этого исследования.
Новый метод проверки древней ДНК на предмет родительского родства дает исследователям новый универсальный вычислительный инструмент. Заглядывая в будущее, можно сказать, что область древней ДНК быстро развивается: ежегодно производятся тысячи древних геномов. Выявив близких и дальних биологических родственников, новый инструмент позволит исследователям пролить новый свет на жизнь наших предков, как в малом масштабе, имеющем отношение к пониманию жизненных историй людей и их родственников, так и в макромасштабе, имеющем отношение к пониманию жизненных историй людей и их родственников. масштабные культурно-исторические мероприятия.
