עם כ -5,000 קבוצות אתנו-לשוניות ודתיות שונות, הודו היא אחת המדינות המגוונות ביותר מבחינה תרבותית וגנטית בעולם. עם זאת, זה נותר מיוצג בסקרים גנומיים, אפילו בהשוואה לקבוצות אחרות שאינן אירופיות, כמו מזרח אסיה ואפריקאים.
ניתוח חדש של גנומים הודים – הגדולים והלאים ביותר עד כה – מסייע להתיר את ההיסטוריה האבולוציונית המורכבת של הקבוצות הללו, וחושף היסטוריה של 50,000 שנה של ערבוב גנטי וצוואר בקבוק אוכלוסייה שעיצבו שונות, בריאות ומחלות גנטיות בדרום אסיה.
הניתוח, בהובלת חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה, ברקלי, מכון כל הודו למדעי הרפואה (AIIMS) בניו דלהי, הודו, אוניברסיטת דרום קליפורניה (USC) ואוניברסיטת מישיגן, פורסם היום (26 ביוני) בכתב העת בכתב העת תָאו
ממצאים אלה ממלאים פער קריטי ומעצבים מחדש את הבנתנו כיצד נדידות עתיקות, תערובת ארכאית ומבנים חברתיים, כמו אנדוגמיה, עיצבו את השונות הגנטית ההודית והסיכון למחלות, ויסייעו ליידע אסטרטגיות בריאות מדויקות בהודו. "
פרייה מורג'אני, סופרת בכירה של העיתון ועוזרת עוזרת ברקלי UC לביולוגיה מולקולרית ותאים
בגלל ההיסטוריה המורכבת של זרימת גנים ואנדוגמיה, או נישואים בתוך הקהילה, אמר מורג'אני, קבוצות מסוימות בהודו שונות גנטית זו מזו כמו שהאירופאים הם ממזרח אסיה. לימוד אנשים מגוונים ברחבי הודו עוזר אפוא להבין כיצד אבות קדומים, גיאוגרפיה, שפה ומנהגים חברתיים היו אינטראקציה.
החוקרים ניתחו את הגנום השלם של 2,762 אנשים, המייצגים את מרבית הקהילות הלשוניות, האתניות והגיאוגרפיות העיקריות של המדינה, שהיו רצופות כחלק ממחקר ההזדקנות האורך בהערכה של הודו-אבחון של דמנציה (LASI-DAD). Lasi-Dad מבקש להבין את השונות הגנטית בהודו ולחשוף את הגורמים להזדקנות ומחלות הקשורות לגיל. מורג'אני וצוות ה- UC שלה ברקלי נתמכו על ידי מענקים מהמוסדות הלאומיים לבריאות.
צוות ה- UC ברקלי מצא כי ניתן להסביר את מרבית השונות הגנטית בהודו על ידי הגירה יחידה של בני אדם מחוץ לאפריקה לפני כ 50,000 שנה. אוכלוסיות אלה התערבבו עם קרובי משפחה שנכחדו כעת – ניאנדרטלים ודניסובנים – ואז התפשטו ברחבי אירופה ואסיה, כולל הודו. כתוצאה מכך, אינדיאנים ואירופאים נושאים שניהם כמויות שוות של גנים ניאנדרטליים – בין 1% ל -2% מכלל הגנום.
"Potentially, there were earlier waves out of Africa to India, but it's likely that those groups either did not survive or left little genetic impact on today's populations," said Elise Kerdoncuff, a former UC Berkeley postdoctoral fellow and one of two lead authors of the paper.
באופן מפתיע, לאינדיאנים יש מגוון גדול יותר של קטעי DNA ניאנדרטליים מאשר אוכלוסיות אחרות ברחבי העולם. לדברי מורג'אני, האוכלוסיות האירופיות שנדגמו על ידי מחקרים קודמים חולקות ביניהן כ- 30% מהגנום הניאנדרטלי. עם זאת, המדגם הקטן בהרבה של הגנומים ההודים הכיל קטעי אבות ניאנדרטליים המייצגים מחצית מהגנום הניאנדרטלי.
"אחד הממצאים הבולטים והבלתי צפויים ביותר היה שהודו כוללת את השונות הגבוהה ביותר בשושלת ניאנדרטאלית בקרב שאינם אפריקאים", אמר הסופר המועלה המשותף לוריץ סקוב, עמיתו לשעבר של UC ברקלי. "זה איפשר לנו לשחזר כ- 50% מהגנום הניאנדרטל ו -20% מהגנום של דניסובן מאנשים הודים, יותר מכל מחקר אחר של אבות ארכאיים קודמים."
"זה בגלל ההיסטוריה המורכבת של דרום אסייתים", הסביר מורג'אני. "היו להם אירועי תערובת מרובים במהלך 10,000 השנים האחרונות, ואחריהם צווארי בקבוק חזקים בקבוצות רבות. יחד, זה מוביל לפסיפס מורכב מאוד של אבות אבות שונים, כך שכאשר אתה משווה את קטעי הניאנדרטלים בשני אנשים, הם לרוב לא משותפים."
חקלאים ניאוליתיים מאיראן
התושבים הקדומים ביותר בהודו היו אולי ציידים-לקטים, שהיו אינדיאנים דרום אבות קדומים שקרובי משפחתם הגנטיים הקרובים כיום עשויים עדיין לחיות באיי אנדמן המבודדים במפרץ בנגל. לאנשים מדרום הודו יש רמות גבוהות יותר של אבות אלה מאשר אלה בצפון.
עדויות ארכיאולוגיות, כולל מאתר מהרגאר בפקיסטן של ימינו, מצביעות על כך שהחקלאות בדרום אסיה החלה לפני 8,000-9,000 שנה, שהוצגה ככל הנראה על ידי חקלאים ניאוליתיים ממערב אסיה, מכיוון שהיא הייתה כרוכה בחיטה ושעורה – גידולי בכירים במקור באזור זה. קרדונקוף ניתח 14 אוכלוסיות עתיקות מהניאוליתית לתקופת הברזל ממרכז אסיה והמזרח התיכון כדי להצביע על כך שהחקלאים אולי הגיעו וגילו שההתאמה הקרובה ביותר היא האלף הרביעי לפני הספירה ורועים מטג'יקיסטן, באופן ספציפי, אתר ארכיאולוגי בשם סרזם.
ארכיאולוגים תיעדו בעבר קשרי סחר בין סרזם לדרום אסיה, כולל קשרים עם אתרים חקלאיים של מהרגרה והציוויליזציה של עמק האינדוס הקדום. קרדונקוף ציין כי "זה בולט שאחד משני האנשים הסרזים במחקר שלנו נמצא עם צמידי מעטפת זהים לאלה שנמצאים באתרים ניאוליתיים בהודו ובפקיסטן, ועשויים מפגזים ים שמקורם באוקיאנוס ההודי או בים הערבי."
ניתוח הגנום אישר גם עדויות בהודו למוצא פסטורליסטי סטפה, שנעו בין 0-45% בקרב אנשים של ימינו. יחד, שלוש הקבוצות הללו – חקלאים, פסטורליסטים וציידים -לקטים – הולידו את הווריאציה הגנטית שנראתה כיום ברחבי הודו.
התפקיד שמילא אנדוגמיה
אולם לאחר תערובת מורכבת זו של תרבויות, הודו חוותה מעבר לעבר אנדוגמיה חזקה, הנוהג להתחתן בקהילה של האדם. נישואים אנדוגמיים מגבירים את שכיחותם של גרסאות מזיקות ואת הסיכוי שאדם יירש שניים, עותקים הומוזיגוטיים של גן רע, אם ההורים קשורים או מאוכלוסייה קטנה. במאמר קודם, מורג'אני ועמיתיה קבעו כי צווארי בקבוק מסוג זה, או אירועי מייסדים, התרחשו לפני 3,500 ל -2,000 שנה. אירוע מייסד הוא כאשר מספר קטן של אנשים אבות מוליד חלק גדול מהאוכלוסייה, לעתים קרובות מכיוון שמלחמה, רעב או מחלה צמצמו באופן דרסטי את האוכלוסייה, אך גם בגלל בידוד גיאוגרפי – באיים, למשל – או פרקטיקות תרבותיות.
"עם אירועי המייסדים האלה, חברי קבוצה הופכים להיות קשורים הרבה יותר מכיוון שהם מחליפים גנים בדיוק בתוך הקהילה", אמר מורג'אני. "אז אם קיים גרסה מזיקה בקהילה, היא יכולה להיסחף לתדירות גבוהה באוכלוסייה מכיוון שיש פחות וריאציה."
דוגמה אחת לתכונה כה רצסיבית היא מוטציה בגן בוטילכולינסטרז (BCHE) הגורמת לשיתוק שרירים ולתגובות חמורות אחרות להרדמה כמו מיקוואריום. זה נפוץ במיוחד ביישובים כמו הוויסיה באנדרה פרדש וטלנגאנה, אמר מורג'אני, אך נוכח בתדירות נמוכה מאוד בשאר הודו ולא נוכח מחוץ להודו. זיהוי גרסאות כאלה הוא קריטי לבדיקה גנטית ושיפור ההתערבויות הרפואיות, אמרה.
הצוות גם זיהה מספר רב של גרסאות גנטיות פתוגניות נדירות וספציפיות לאוכלוסייה, כולל גרסאות הקשורות להפרעות בדם, אובדן שמיעה מולד, סיסטיק פיברוזיס ופנילקטונוריה.
מורג'אני ועמיתיה ממשיכים לנתח את הגנומים ההודים במחקר LASI-DAD, שהוא חלק ממחקר LASI שאסף למעלה מ- 70,000 פרטים, ומטרתו לרצף תת-קבוצה לחקר הבדלים אפיגנטיים, מטבוליומיקה ופרוטאומיקה להבנת מחלות בגילאים בהודו.
"המומחיות שלנו היא במינוף ההיסטוריה האבולוציונית לבצע מיפוי מחלות אמין יותר, מכיוון שההיסטוריה המורכבת הזו מדגישה עד כמה קריטי לשלב אבות והומוזיגוזיות במחקר גנומיקה רפואי ופונקציונלי עתידי בהודו," אמר מורג'אני.
הסופרים הבכירים האחרים של העיתון הם אפאראג'יט בבלב דיי של מכון כל הודו למדעי הרפואה, שרון קרדיה מאוניברסיטת מישיגן וג'ינקוק לי מ- USC. Kerdoncuff נמצא כיום במכון פסטור בפריס. SKOV הוא עוזר פרופסור במכון גלוב, באוניברסיטת קופנהגן, דנמרק. מורג'אני וצוות ה- UC שלה ברקלי נתמכו על ידי מענקים מהמכונים הלאומיים לבריאות (U01AG065958, R35GM142978), בורוז וולקום קרן וקרן נובו נורדיסק של דנמרק.
