Forskare har skapat världens största släktträd, som binder samman 27 miljoner människor

Forskare har skapat ”världens största släktträd” som binder samman nästan 27 miljoner människor runt om i världen – levande och döda.

Det nya genealogiska nätverket, utvecklat vid Oxford University, avslöjar hur individer runt om i världen relaterar till varandra i ”oöverträffad detalj”.

Med formen av en vetenskaplig läroplan, forskningsrapport och video, går den effektivt tillbaka i tiden för att visa var och när människor bor.

De tidigaste förfäderna, före Homo sapiens, går tillbaka i tiden till en geografisk plats i moderna Sudan, troligen för över en miljon år sedan.

Denna bild visar antagna mänskliga förfäders härkomster över tid och rum. Varje rad representerar en förfader-ättling-relation i ”Genealogy Inferred from Modern and Ancient Genomes”. Linjebredden motsvarar antalet gånger förhållandet observeras, och linjerna är färgade baserat på den uppskattade åldern på förfadern

Vad är ett genom?

Ditt genom är instruktionerna som behövs för att göra och underhålla dig. Det är skrivet i en kemisk kod som kallas DNA. Alla levande varelser – växter, bakterier, virus och djur – har ett genom.

Ditt genom består av 3,2 miljarder bokstäver av ditt DNA. Den innehåller cirka 20 000 gener.

Gener är instruktionerna som behövs för att göra de proteiner som vår kropp är gjord av – från keratinet i hår och naglar till antikroppsproteinerna som bekämpar infektioner.

Källa: Genomics England

Projektet publicerades idag i tidningen att veta av forskare från University of Oxfords Big Data Institute.

Studieförfattaren och evolutionär genetiker Dr Yan Wong sa: ”Vi har i princip byggt ett enormt släktträd, en genealogisk kedja för hela mänskligheten som utformar precis som vi kan historien som har genererat all den genetiska mångfalden som vi hittar hos människor idag.

Denna släktforskning låter oss se hur varje persons genetiska sekvens förhåller sig till varandra, längs alla punkter i genomet.

Medan människor är i fokus för denna studie, är metoden giltig för de flesta organismer; Från orangutanger till bakterier. Det kan vara särskilt användbart inom medicinsk genetik, för att separera sanna associationer mellan genetiska regioner och sjukdomar från pseudo-länkar som härrör från våra gemensamma förfäders historia.

Se även  När det behövs och hur du skyddar dig - Corriere.it

De senaste två decennierna har sett extraordinära framsteg inom mänsklig genetisk forskning, som genererar genomisk data för hundratusentals individer, inklusive tusentals förhistoriska människor.

Detta ökar möjligheten att spåra ursprunget till mänsklig genetisk mångfald för att producera en komplett karta över hur individer runt om i världen förhåller sig till varandra, enligt teamet.

Tvådimensionella histogram som visar den geografiska platsen för släktlinjer vid sex tidpunkter.  1 kya är en förkortning för tusen år sedan

Tvådimensionella histogram som visar den geografiska platsen för släktlinjer vid sex tidpunkter. 1 kya är en förkortning för tusen år sedan

släktträd

Eftersom individuella genomiska regioner ärvs endast från en förälder, antingen modern eller fadern, kan ursprunget för varje punkt på genomet betraktas som ett träd.

Uppsättningen av träd, känd som en ”trädsekvens” eller ”förfäders rekombinationsgraf”, länkar genetiska regioner genom tiden till förfäderna där genetisk variation först dök upp.

Hittills har forskare kämpat för att hitta ett sätt att integrera genomsekvenser från många olika databaser och utveckla algoritmer för att hantera data av denna storlek.

Den nya metoden kan dock enkelt kombinera data från flera källor och skala för att rymma miljontals genomsekvenser.

Studien kombinerade data om moderna och antika mänskliga genom från åtta olika databaser och inkluderade totalt 3 609 individuella genomsekvenser från 215 grupper.

Forntida genom inkluderade prover som hittats runt om i världen som var mellan 1 000 och 100 000 år gamla.

”I huvudsak rekonstruerar vi våra förfäders genom och använder dem för att bilda ett stort nätverk av relationer”, säger huvudförfattaren Dr. Anthony Wilder Wons, nu postdoktor vid Broad Institute vid MIT och Harvard University.

Vi kan sedan uppskatta när och var dessa förfäder bodde. Styrkan med vårt tillvägagångssätt är att det gör väldigt få antaganden om de underliggande data och kan även inkludera både moderna och gamla DNA-prover.

Men för mer än 300 000 år sedan var människor mer koncentrerade i Afrika, visar animationen

Men för mer än 300 000 år sedan var människor mer koncentrerade i Afrika, visar animationen

Algoritmer förutspådde var gemensamma förfäder skulle vara i fylogenetiska träd för att förklara mönster av genetisk variation. Det resulterande nätverket innehöll cirka 27 miljoner förfäder.

Efter att ha lagt till platsdata på dessa genomiska prover använde författarna rutnätet för att uppskatta var de förväntade gemensamma förfäderna bodde.

Fynden återskapar framgångsrikt viktiga händelser i mänsklig evolutions historia, inklusive migration från Afrika.

De tidiga förfäderna som identifierades av teamet var ”mycket sannolikt” Homo erectus, en utdöd art av antika Homo, som går tillbaka i tiden till en geografisk plats i moderna Sudan.

Dr Yan Wong och Dr Wons sa i ett gemensamt uttalande: ”Dessa förfäder levde för mer än en miljon år sedan – mycket äldre än nuvarande uppskattningar av moderna människor (för cirka 250 000 till 300 000 år sedan) – så anmärkningsvärt, ”Vårt genom har ärvts från individer som inte kommer att Vi känner igen dem som moderna människor, men de levde med största sannolikhet i nordöstra Afrika.

Det är mycket troligt att dessa gamla förfäder var Homo erectus, men vi kan inte vara säkra på deras identitet eller plats utan mycket gammalt DNA.

”En viktig slutsats från vårt arbete är att de människor vi ofta kallar ”mänsklighetens vagga” hade förfäder i det förflutna, och deras ättlingar finns fortfarande bland oss ​​idag.”

Vad vet vi om människors resa ut ur Afrika?

traditionell syn

Den traditionella ”out of Africa”-modellen antyder att moderna människor utvecklades i Afrika och sedan lämnade i en enda våg för cirka 60 000 år sedan.

Denna modell är ofta bevisad när moderna människor lämnade kontinenten, en kort period av korsning med neandertalare inträffade.

Detta förklarar varför individer av europeiskt och asiatiskt arv fortsätter att ha forntida mänskligt DNA idag.

Se även  Cardarelli, ingen mer sjukhusvistelse på akuten: 120 patienter med virusfall måste kasseras på akutmottagningar

Det finns många teorier om orsakerna till neandertalarnas undergång.

Experter har föreslagit att tidiga människor kan ha tagit med sig tropiska sjukdomar från Afrika som utplånade deras apaliknande kusiner.

Andra hävdar att lägre temperaturer på grund av klimatförändringarna utplånade neandertalarna.

Den rådande teorin är att tidiga människor dödade neandertalare genom konkurrens om mat och livsmiljö.

Hur förändras historien i ljuset av ny forskning?

Nya fynd tyder på att teorin om ”ut ur Afrika” inte berättar hela historien om våra förfäder.

Istället följdes de multipla, mindre rörelserna av människor ut ur Afrika som började för 120 000 år sedan av en stor migration för 60 000 år sedan.

Det mesta av vårt DNA består av denna senare grupp, men tidigare migrationer, även känd som ”spridning”, är fortfarande uppenbara.

Detta förklarar de nyligen genomförda studierna på tidiga mänskliga kvarlevor som hittades i avlägsna regioner i Asien som går tillbaka mer än 60 tusen år.

Till exempel har resterna av Homo sapiens hittats på flera platser i södra och centrala Kina som går tillbaka mellan 70 000 och 120 000 år sedan.

Andra nya upptäckter visar att moderna människor nådde Sydostasien och Australien för 60 000 år sedan.

Baserat på dessa studier kunde människor inte ha kommit i en enda våg från Afrika vid denna tid, har studier funnit.

Istället indikerar människans ursprung att moderna människor utvecklades i flera regioner runt om i världen.

Teorin hävdar att grupper av förmänskliga förfäder tog sig ut ur Afrika och spred sig över delar av Europa och Mellanöstern.

Härifrån utvecklades arten till moderna människor på flera ställen samtidigt.

Detta argument är baserat på en ny analys av en 260 000 år gammal skalle som hittades i Dali County, Shaanxi-provinsen, Kina.

Skallen indikerar att tidiga människor migrerade till Asien, där de utvecklade moderna mänskliga egenskaper och sedan återvände till Afrika.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.