Самое большое генеалогическое древо человечества, когда-либо созданное с 27 миллионами предков

Недавно мы узнали, что у человечества мало генетических вариаций, и это может поставить под угрозу будущее человечества. Однако важно понимать, как мужчины и женщины развивались на протяжении всей своей истории. Таким образом, исследователи из Оксфордского университета создали самое большое генеалогическое древо человека из когда-либо созданных.

Удивительно, насколько люди во всем мире связаны друг с другом. И результаты исследования дают нам беспрецедентные подробности.

Что, если ваши предки пришли из доисторических времен?

За последние два десятилетия произошли выдающиеся успехи в генетических исследованиях человека, в результате которых были получены геномные данные для сотен тысяч людей, включая тысячи доисторических людей. Это открывает захватывающую возможность проследить происхождение генетического разнообразия человека, чтобы составить исчерпывающую карту того, как люди во всем мире относятся друг к другу.

До сих пор основными задачами этого видения было открытие метода объединения геномных последовательностей из множества различных баз данных и разработка алгоритмов для обработки данных такого размера. Однако новый метод, недавно опубликованный исследователями из Института больших данных Оксфордского университета, может легко комбинировать данные из нескольких источников и масштабироваться до миллионов геномных последовательностей.

По сути, мы строим огромное генеалогическое древо, генеалогию для всего человечества, которая точно моделирует то, как мы можем воспроизвести историю, породившую все генетические вариации, которые мы находим сегодня у людей. Эта генеалогия позволяет нам увидеть, как генетическая последовательность каждого человека связана со всеми остальными во всех точках генома.

Объяснил Ян Вонг, эволюционный генетик из Института больших данных и ведущий автор.

Как указывает исследование, отдельные области генома наследуются от одного родителя, матери или отца, происхождение каждой точки генома можно рассматривать как дерево. Набор деревьев, известный как «последовательность деревьев» или «граф наследственной рекомбинации», связывает генетические регионы во времени с предками, где впервые появились генетические вариации.

ДНК не врёт

Исследование объединило данные о современных и древних геномах человека из восьми различных баз данных и включило в общей сложности 3609 отдельных геномных последовательностей из 215 популяций. Древние геномы включали найденные по всему миру образцы возрастом от 1000 до более 100 000 лет.

Алгоритмы предсказывали, где в эволюционных деревьях должны присутствовать общие предки, чтобы объяснить закономерности генетической изменчивости. Получившаяся сеть содержала почти 27 миллионов предков.

После добавления данных о местоположении к этим образцам генома авторы использовали сеть, чтобы оценить, где жили предсказанные общие предки. Результаты успешно зафиксировали ключевые события в истории эволюции человека, включая миграцию из Африки.

Хотя генеалогическая карта уже является чрезвычайно богатым ресурсом, исследовательская группа намерена сделать ее еще более полной. С этой целью они будут продолжать интегрировать генетические данные по мере их поступления. Поскольку последовательности деревьев очень эффективно хранят данные, набор данных может легко вместить миллионы дополнительных геномов.

Это исследование закладывает основу для следующего поколения секвенирования ДНК. По мере улучшения качества геномных последовательностей из современных и древних образцов ДНК деревья будут становиться еще более точными, и мы, возможно, в конечном итоге сможем создать единую унифицированную карту, объясняющую происхождение всех генетических вариаций человека, которые мы видим сегодня.

Делает вывод генетик Ян Вонг.

Это исследование, хотя и было сосредоточено на людях, могло бы распространить его метод на большинство живых существ; от орангутангов до бактерий.