Between Lake Baikal and the Baltic Sea: genomic history of the gateway to Europe

[Nimissin]

Between Lake Baikal and the Baltic Sea: genomic history of the gateway to Europe
https://bmcgenet.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12863-017-0578-3

Petr Triska, Nikolay Chekanov, Vadim Stepanov, Elza K. Khusnutdinova, Ganesh Prasad Arun Kumar, Vita Akhmetova, Konstantin Babalyan, Eugenia Boulygina, Vladimir Kharkov, Marina Gubina, Irina Khidiyatova, Irina Khitrinskaya, Ekaterina E. Khrameeva, Rita Khusainova, Natalia Konovalova, Sergey Litvinov, Andrey Marusin, Alexandr M. Mazur, Valery Puzyrev, Dinara Ivanoshchuk, Maria Spiridonova, Anton Teslyuk, Svetlana Tsygankova, Martin Triska, Natalya Trofimova, Edward Vajda, Oleg Balanovsky, Ancha Baranova, Konstantin Skryabin, Tatiana V. Tatarinova and Egor Prokhortchouk

Abstract



Background

The history of human populations occupying the plains and mountain ridges separating Europe from Asia has been eventful, as these natural obstacles were crossed westward by multiple waves of Turkic and Uralic-speaking migrants as well as eastward by Europeans. Unfortunately, the material records of history of this region are not dense enough to reconstruct details of population history. These considerations stimulate growing interest to obtain a genetic picture of the demographic history of migrations and admixture in Northern Eurasia.


Results

We genotyped and analyzed 1076 individuals from 30 populations with geographical coverage spanning from Baltic Sea to Baikal Lake. Our dense sampling allowed us to describe in detail the population structure, provide insight into genomic history of numerous European and Asian populations, and significantly increase quantity of genetic data available for modern populations in region of North Eurasia. Our study doubles the amount of genome-wide profiles available for this region.

We detected unusually high amount of shared identical-by-descent (IBD) genomic segments between several Siberian populations, such as Khanty and Ket, providing evidence of genetic relatedness across vast geographic distances and between speakers of different language families. Additionally, we observed excessive IBD sharing between Khanty and Bashkir, a group of Turkic speakers from Southern Urals region. While adding some weight to the "Finno-Ugric" origin of Bashkir, our studies highlighted that the Bashkir genepool lacks the main "core", being a multi-layered amalgamation of Turkic, Ugric, Finnish and Indo-European contributions, which points at intricacy of genetic interface between Turkic and Uralic populations. Comparison of the genetic structure of Siberian ethnicities and the geography of the region they inhabit point at existence of the "Great Siberian Vortex" directing genetic exchanges in populations across the Siberian part of Asia.

Slavic speakers of Eastern Europe are, in general, very similar in their genetic composition. Ukrainians, Belarusians and Russians have almost identical proportions of Caucasus and Northern European components and have virtually no Asian influence. We capitalized on wide geographic span of our sampling to address intriguing question about the place of origin of Russian Starovers, an enigmatic Eastern Orthodox Old Believers religious group relocated to Siberia in seventeenth century. A comparative reAdmix analysis, complemented by IBD sharing, placed their roots in the region of the Northern European Plain, occupied by North Russians and Finno-Ugric Komi and Karelian people. Russians from Novosibirsk and Russian Starover exhibit ancestral proportions close to that of European Eastern Slavs, however, they also include between five to 10 % of Central Siberian ancestry, not present at this level in their European counterparts.


Conclusions

Our project has patched the hole in the genetic map of Eurasia: we demonstrated complexity of genetic structure of Northern Eurasians, existence of East-West and North-South genetic gradients, and assessed different inputs of ancient populations into modern populations.


Статья в свободном доступе.

[Srkz]

Староверы ожидаемо попали к северным русским. Однако не думал, что и у большинства новосибирцев будет заметен северный генофонд, после массовых миграций в Сибирь южных русских и украинцев с конца XIX века. Почему при этом в статье нет собственно северных русских, непонятно.

PS reAdmix-анализ улыбнул:

Therefore, for further analysis of Starovers and Novosibirsk individuals, we used reAdmix [39], which represents each individual as weighted sums of modern reference populations (see Fig. 7). In agreement with the GPS results, self-identified Russians from Novosibirsk appear to be more admixed than the Starovers. In Novosibirsk, 37% of genetic input came from ethnic Russians (15% from Northern Russia and 23% from Southern Russia), 25% Finno-Ugric (Veps, Karelian, Mordva), and 38% to other (Buriat, Chukchi, Chuvash, Dolgan, Evenki, Ket, Nenets, Nganasan, Selkup, Tatar, Tuvinian, Yakut, Yukaghir). Among the Starovers, 50% of ancestry was attributed to Russians (with 41% from Northern Russian and 9% of Southern Russia), 33% to Finno-Ugric (Veps, Karelian, Mordva), and 17% to other, including native Siberian populations (such as Tuva, Buryat, Yakut, Ket, Khanty). This observation supports the notion that Siberian Starovers represent relatively large heterogeneous group, which did not stay entirely isolated.

[asan-kaygy]

Спасибо за статью

[Srkz]

Поставил файлы на преобразование в мой формат. К сожалению, не получится добавить это богатство к IBD-выборкам - пересечение по снипам только 49%. Но сам анализ возможен.

[Roaring]

Поставил файлы на преобразование в мой формат. К сожалению, не получится добавить это богатство к IBD-выборкам - пересечение по снипам только 49%. Но сам анализ возможен.

Пока статью не читал, какие-то интересные образцы есть?

[Srkz]

Пока статью не читал, какие-то интересные образцы есть?

Ну для использования в Admixture-оракуле ничего такого переворачивающего, мне интересны староверы, новосибирцы, по башкирам дополнительные образцы (почему-то из Бурзянского района половина какие-то удмурты, судя по Admixture). Из прибалтийских финнов среди образцов только карелы, но карелы у меня уже есть. Про богатство я писал в том смысле, что многие IBD-выборки выиграли бы от расширения.

[LM1979]

Пока статью не читал, какие-то интересные образцы есть?

Ну для использования в Admixture-оракуле ничего такого переворачивающего, мне интересны староверы, новосибирцы, по башкирам дополнительные образцы (почему-то из Бурзянского района половина какие-то удмурты, судя по Admixture). Из прибалтийских финнов среди образцов только карелы, но карелы у меня уже есть. Про "богатство" я писал в том смысле, что многие IBD-выборки выиграли бы от расширения.

А по кавказцам ?с вашими данными есть схожесть?

[Srkz]

А по кавказцам ?с вашими данными есть схожесть?

Да вроде всё, как должно быть. Если совсем придираться, на графике у двух чеченцев что-то тоже "удмуртский" компонент завышен (какой-то сбой?), и у левого абхазца явно один родитель из славян.

[LM1979]

А по кавказцам ?с вашими данными есть схожесть?

Да вроде всё, как должно быть. Если совсем придираться, на графике у двух чеченцев что-то тоже "удмуртский" компонент завышен (какой-то сбой?), и у левого абхазца явно один родитель из славян.

Интересно,ладно у одного может быть мать или бабка удмуртка,но у обоих чтобы было странно,если тока родственников не протестировали.

[Srkz]

Интересно,ладно у одного может быть мать или бабка удмуртка,но у обоих чтобы странно,если тока родственников не протестировали.

Наверное, в случае чеченцев это шум, восточнокавказский ANE необычно отобразился.

[Murzalar]

Бурзянские  и удмурты то же странно. Там больше казахи вероятны или ногайцы. А удмурты в РБ это больше северозапад Татышлинсий,янаульский районы и т.д.

[Srkz]

Бурзянские  и удмурты то же странно. Там больше казахи вероятны или ногайцы. А удмурты в РБ это больше северозапад Татышлинсий,янаульский районы и т.д.

Кстати, до выделения "удмуртского" компонента (К=9), они выглядят нормально. Видимо, он просто лишний и программа начинает куролесить. Смотрел этническую карту, там показаны только башкиры, русские и татары (сначала принял их значок за удмуртский).

[rozenblatt]

Пробежался. Некоторые случайные мысли:

1. " Volga Tatar are a mix between Bulgar who carried a large Finno-Ugric component, Pecheneg, Kuman, Khazar, local Finno-Ugric tribes, and even Alan." -  Жаль палеогенетика булгар нам неизвестна. Кроме того хорошо бы было сравнить волжских булгар 13 века и булгар Кубрата 7 века, они наверное генетически различались.

2. "... Kyrgyz, who until recently were known as Yenisei Kyrgyz, migrated from Southern Siberia to Central Asia in 13th - 15th centuries AD after the collapse of the Mongol Empire [82]." - это спорное утверждение. Надо с такими утверждениями быть осторожнее.

[Murzalar]

Бурзянские  и удмурты то же странно. Там больше казахи вероятны или ногайцы. А удмурты в РБ это больше северозапад Татышлинсий,янаульский районы и т.д.

Кстати, до выделения "удмуртского" компонента (К=9), они выглядят нормально. Видимо, он просто лишний и программа начинает куролесить. Смотрел этническую карту, там показаны только башкиры, русские и татары (сначала принял их значок за удмуртский).

Так может татары и выступают тут удмуртами?

[Srkz]

Вот что получилось. Это средний старовер, один образец исключен:


Это средний башкир Бурзянского и Архангельского районов, 4 образца исключены (судя по всему, там татарские мамы). Удмуртов не замечено

Кроме отмеченных на карте, сходство с башкирами проявляет сибирский татарин.