מחקר חדש מגלה כיצד ערבוב אוכלוסייה עתיק, אירועי מייסדים ייחודיים ומאות אנדוגמיה עיצבו את הנוף הגנטי המובהק של הודו, ומשפיעים על כל דבר, החל ממוצא ועד לסיכון למחלות נדירות.
מחקר: 50,000 שנה של היסטוריה אבולוציונית של הודו: השפעה על שונות הבריאות והמחלות. קרדיט תמונה: Szefei / Shutterstock
הודו היא מדינה עצומה עם אוכלוסייה מגוונת להפליא, הכוללת כ -5,000 קבוצות שהוגדרו על ידי מאפייניה הדתיים, האתניים והלשוניים. עם זאת, מבחינה היסטורית, זה היה מיוצג תחת סקרים גנומיים. מאמר שנערך לאחרונה בכתב העת תָא בדק רצפי גנום שלם של 2,762 אנשים ברחבי הודו כדי להפיק אבות ושונות גנטית ברחבי האוכלוסייה, עם דגש על השפעתם על שונות הגנים של המחלה.
הנתונים נאספו ממחקר ההזדקנות האורך בהערכה של הודו-אבחון של דמנציה (LASI-DAD), המכסה אנשים מגיל 60 ומעלה. זהו הסקר המקיף ביותר של הווריאציה הגנטית של הודו עד כה, המכסה את מרבית האזורים הגיאוגרפיים וכל קבוצות השפה העיקריות, כמו גם קבוצות היסטוריות המייצגות כמו קהילות שבטיות. זה השווה את הגנום שלהם עם אלה מקבוצות עולמיות, עתיקות ומודרניות כאחד.
שלוש קבוצות אבות
מהתוצאות עולה כי מרבית האינדיאנים יכולים להתחקות אחר אבותיהם לשלוש קבוצות: ציידים-לקטים דרום אסייתיים, פסטורליסטים של אורסיאן, וחקלאים קדומים הקשורים לאלה מהמילניום הרביעי לפני הספירה, במיוחד אלה מטג'יקיסטן (Sarazm_en). אבות הציידים-קופיות בדרום אסיה היא הגבוהה ביותר בדגימות מדרום בהשוואה לצפון הודו, בדראווידיאן בהשוואה לקבוצות שפה הודו-אירופיות, ובקבוצות שבטיות בהשוואה לאחרים.
החוקרים זיהו מקור נפוץ לגנים של חקלאים איראניים (שני אנשים, שכונו Sarazm_enשהיו ~ 3600–3500 לפני הספירה חקלאים מטג'יקיסטן) באבותיהם של ארבע קבוצות בהודו: דרום ההודי האבות (ASI), אבות צפון הודי (ANI), הקשורים לאוסטרואסיאטי, וקבוצות הקשורות לאסיה. ASI הם קבוצה היפותטית שנוצרה על ידי תערובת של אסיאתים דרום ילידים עם חקלאים איראניים קדומים. אינדיאנים צפון קדומים הם קבוצה היפותטית נוספת שנוצרה על ידי תערובת של ASI עם פסטורליסטים אירו -אסייתיים עתיקים. קבוצות אלה מסומנות על ידי הניתוח האחרון של ה- DNA העתיק.
Sarazm_en היו קשרי סחר עם דרום אסיה, כולל התרבות הקדומה של עמק האינדוס. אחד משני האנשים לבש צמידי מעטפת זהים לממצאים מאתרי עמק האינדוס כמו אלה שנמצאים באתרים בפקיסטן ובהודו.
מרבית השונות הגנטית נגזרת מאוכלוסייה שאמורה להיגר מאפריקה לפני כ- 50,000 שנה. נמצאו תרומות קטנות יותר (1%–2%) מאבות אבות ניאנדרטל ודניסובן.
אירועים מייסדים מניעים הומוזיגוזיות
הניתוח חשף הומוזיגוזיות נרחבת (עותקי גנים זהים) ושיתוף זהות-על-ידי-ים (של אזורים כרומוזומליים) בקרב יחידים. במדגם זה, המכיל פחות מ- 2,700 פרטים, יש לפחות אדם אחד אחר הקשור בתואר הרביעי או קרוב יותר לכל נושא. רמת ההומוזיגוזיות (חולקת עותקי גנים זהים) גבוהה פי שניים עד תשעה בהשוואה למזרח אסיה או אירופאים.
אירועי מייסדים (הנגרמים כתוצאה מהיווצרות בריכת גנים ממספר קטן של אנשים מייסדים על ידי אנדוגמיה או חשיבות) מפחיתים את השונות הגנטית, מגדילים את הסיכוי לירושה גרסת גנים הגורמת למחלות ולהגדיל את הסיכון למחלה בירושה ברגישות. אירועי מייסד מהווים 90% מההומוזיגוזיות הנגרמת על ידי ירידה בהודו.
"ממצאים אלה מדגישים את הקשרים המשפחתיים הנרחבים בין הודים, המשקפים דפוסים היסטוריים, תרבותיים או חברתיים כמו אנדוגמיה."
הומוזיגוזיות ומחלות
מבין למעלה מ -400,000 גרסאות Missense וגרסאות אובדן פונקציה משוערות המקוצצות במחקר זה, למעלה מ- 40% (בעיקר נדירים ביותר) מתוארים לראשונה בסקר גנומי. בערך 214 קיימים ב- Clinvar, מה שמציין גרסאות הגורמות למחלות הקשורות למגוון מחלות מולדות ונרכשות. אלה קיימים רק בהודו. מוטציות מזיקות הומוזיגוזיות נפוצות יותר במוצא הציידים-לקטים בדרום אסייתי, המתואמים עם סמני DNA של Consanguinity ואירועי מייסדים אחרונים.
למרות התדירות הנמוכה הכוללת של גרסאות אלה, חלקם מופיעים בתדרים גבוהים יותר בקבוצות מסוימות. לדוגמה, הגרסא הפתוגנית L307P, הגורמת למחסור בבוטולכולינסטרז, מגדילה את הסיכון לשיתוק שרירים כאשר הם נחשפים למרפי שרירים הנפוצים במהלך ההרדמה. זה התרחש אצל 15 אנשים במחקר הנוכחי, שמונה מהם היו מטלנגאנה, מכיוון שהוא נפוץ למדי בקרב הוויזיות של אנדרה פרדש וטלנגאנה בדרום הודו.
היכולת לזהות גרסאות כאלה והפצתן מועילה להבנת האופן בו מתעוררת המחלה ומניעה את התרחשותה.
רצפי ניאנדרטל ודניסובן
האינדיאנים שומרים על המגוון הגדול ביותר של רצפי ניאנדרטלים (85% מהגרסאות המזוהות בעולם), אם כי אסיאת המזרח יש במזרח אבות ניאנדרטליים יותר. למרות זאת, לאוקיאנים יש את השיעור הגבוה ביותר של אבות דניסובן (כ -2%), בעוד שלדדים יש כ- 0.1%. למעלה ממחצית מרצפי דניסובן נראים רק באינדיאנים.
רבות מגרסאות הגנים הללו מעורבות בהתאמה, חסינות ואשכול של גנים בכרומוזום 3 המגדיל את הסיכון למחלה קשה עם זיהום תסמונת נשימה חריפה חריפה Coronavirus 2 (SARS-COV-2).
ידע זה יכול לסייע בהתאמה אישית של טיפולים חדשניים להפרעות אוטואימוניות וזיהומיות באוכלוסיות הודיות.
במקביל, היו שישה ו -13 אזורים ללא עקבות של אבות ניאנדרטל ודניסובן, בהתאמה, כולל ארבעה בלי אף אחד מהם. אחד האחרונים מאכלס את הגן FOXP2, המעורב בהתפתחות שפה אנושית. הבנת הפונקציות של אזורים אלה יכולה לסייע בזיהוי גרסאות גנים חדשות הקשורות למאפיינים ומחלות ספציפיות לבני אדם.
מַסְקָנָה
מחקר מרתק זה מספק סקירה כללית של השונות הגנטית באוכלוסיות הודו ותרומות של קבוצות אבות שונות, מהתקופה העתיקה לתקופה האחרונה. זה גם מדגיש את השפעת האנדוגמיה בהגברת תדירות הומוזיגוזיות וגרסאות גנים פתוגניים.
"המבנה הגנטי הייחודי של האינדיאנים מדגיש את החשיבות של שילוב של אבות והומוזיגוזיות במחקר גנומיקה רפואית ופונקציונלית עתידית."
תוצאות אלה דורשות אנשים התייחסות לאורך זמן ומרחב, לפעמים רק אחד או שניים. ככל שתהיה זמינים יותר דגימות עתיקות, יתכן שיהיה צורך לשנות מערכות יחסים אלה, כמו עם אבות החקלאים האיראניים, הנשען על שתי דגימות בלבד.
היכולת לזהות את האזורים הגנומיים הנגזרים מכל אחד משלושת המקורות האבותיים העיקריים יכולה לחשוף כיצד התפתחו התאמות לתנאים הודים ומקורם של גנים אדפטיביים אלה, כמו גם לזהות דפוסי רגישות למחלות.
