Новые детали к геномному ландшафту Африки

[pashka_1604]

Ссылка: http://xn--c1acc6aafa1c.xn--p1ai/?page_id=36116

Источник: Nancy Bird et al. Dense sampling of ethnic groups within African countries reveals fine-scale genetic structure and extensive historical admixture // Science Advances. 29 Mar 2023. Vol 9, Issue 13. doi: 10.1126/sciadv.abq2616.

Анализ полногеномных данных, полученных при обследовании более 150 этнических групп пяти стран Африки позволил выявить генетическую структуру африканских популяций на недоступном прежде уровне.  Авторы связали их с данными археологии, лингвистики и истории, выявили отражение в геномах демографических и исторических событий. В частности, описали генетический след арабских популяций и проследили экспансию языков банту по африканскому континенту.

Предыдущие исследования показали, что смешение между географически разными популяциями играло важную роль в формировании геномного разнообразия современного населения Африки. В новой работе, результаты  которой опубликованы в журнале Science Advances,  генетики анализируют данные по SNP полиморфизму 1387 индивидов из пяти африканских стран: Камеруна, Республики Конго, Ганы, Нигерии и Судана и в дополнение 54 индивидов из трех других стран. Эти данные были собраны в полевых исследованиях от 1997 до 2006 года.

Обследованные представляют 166 этнических групп, относящихся к трем из четырех основных лингвистических ветвей Африки (афро-азиатской, нигеро-конголезской и нило-сахарской), а также к некоторым языковым изолятам в Судане. Эти популяции распределены от востока до запада африканского континента и проживают в разных природных условиях, от долины Нила до гор и дождевых лесов.  Эти данные авторы проанализировали вместе с опубликованными генетическим данными по 297 индивидам из современных популяций мира и 20 древним африканским геномам.

Полученные результаты представили картину генетического ландшафта Африки с недоступным прежде разрешением, позволили выявить события смешения, связать генетику с данными археологии, лингвистики и истории, а также проследить в геноме следы известных демографических и политических событий.

Генетический анализ позволил выявить исторически обусловленное смешение африканских популяций с арабскими. Так, оно обнаружено в Южном Кордофане, регионе Судана, где отражает арабское нашествие в Судан в VII веке н.э. Обнаружено также смешение с арабами на севере Камеруна, датируемое XVI веком, это отсылает к миграциям арабских групп на озеро Чад в середине XIV века.

Вычисление эффективного размера популяций позволило проследить их демографическую историю. Археология говорит, что около 600 лет н.э. популяции в бассейне реки Конго испытали радикальное сокращение, а примерно 800 лет спустя началась их вторичная экспансия. Генетики попытались найти следы этих демографических событий в геномах по изменению эффективного размера популяций. Они показали, что некоторая экспансия началась 60 поколений назад, затем 20 поколений назад она сменилась упадком, вслед за которым экспансия продолжилась. В то же время не было найдено признаков древнего демографического коллапса.

Описаны генетические следы возникновения и распада политических образований, например, империи Канем на севере Камеруна (от 700 до 1800 лет н.э.).

Генетическими методами авторы проследили одно из важнейших популяционных событий в Африке – экспансию популяций, говорящих на языках банту. На основании данных лингвистики, которые говорят, что экспансия банту-говорящих популяций началась в регионе Камеруна/Нигерии, они выбрали этническую группу бамилеке  в качестве оптимального генетического компонента, отражающего этот процесс. Оценивая долю этого компонента в населении других регионов, проследили пути экспансии банту-говорящих популяций по Африке. Полученные данные подтверждают, что банту-говорящие группы сначала мигрировали на юг через Конго, и возможно, южнее, в Анголу. За этим следовала миграция на восток, вероятно, до Малави и Мозамбика. Произошло расщепление  банту-говорящих популяций на восточную и западную ветви с охватом почти всего континента. Новые данные говорят в пользу множественных событий смешения мигрирующих банту-говорящих групп с локальными популяциями, они происходили от 560 до н.э. до 1260 н.э.

В целом, полученные результаты помогли более глубоко связать генетические данные с данными археологии, лингвистики и истории. С их учетом последующие GWAS исследования должны будут выявить, как африканские популяции различаются по частоте фармакологически значимых аллелей.