Создано самое подробное генеалогическое древо человечества — видео
Исследователи из Института больших данных Оксфордского университета (Великобритания) создали карту всех генетических взаимоотношений между людьми. Эта единая генеалогия прослеживает родословную всех нас.
Исследование опубликовано в журнале Science, кратко о результатах сообщили в институте.
За последние два десятилетия были получены геномные данные для сотен тысяч людей, в том числе доисторических. Это позволяет проследить происхождение генетического разнообразия человека, чтобы создать полную карту того, как люди во всем мире связаны друг с другом.
До сих пор основной проблемой на пути к этому было объединение последовательностей генома из различных баз данных и разработка алгоритмов для данных такого размера. Однако новый метод может легко комбинировать данные из нескольких источников и масштабироваться для анализа миллионов последовательностей генома.
Доктор Ян Вонг, генетик-эволюционист, один из основных авторов, объясняет: «Мы построили огромное генеалогическое древо, генеалогию для всего человечества, которая максимально точно моделирует историю, породившую все вариации современного генома человека. Эта генеалогия позволяет нам увидеть, как генетическая последовательность любого человека соотносится с другой во всех точках генома».
Поскольку части генома наследуются только от одного родителя, матери или отца, родословная каждой точки генома ветвится как дерево. Объединив подобные «деревья», можно определить территорию, где появилась та или иная мутация, и понять, какие изменения в геноме ей предшествовали.
Ведущий автор доктор Энтони Уайлдер Уонс сказал: «По сути, мы реконструируем геномы наших предков. Затем мы можем оценить, когда и где жили эти предки. Сила нашего подхода в том, что он может включать как современные, так и древние образцы ДНК».
Исследование объединило данные о современных и древних геномах человека из восьми различных баз данных — в общей сложности 3609 отдельных геномов из 215 популяций. Древние геномы включали три генома неандертальца, геном денисовца и семью из четырех человек, живших в Сибири около 4600 лет назад. Алгоритмы предсказывали, где в эволюционных деревьях должны присутствовать общие предки, чтобы объяснить закономерности генетической изменчивости. Получившаяся сеть содержала почти 27 млн предков.
После добавления данных о местоположении этих геномов авторы использовали нейросеть, чтобы оценить, где жили общие предки человечества. Результаты успешно воспроизвели ключевые события в истории эволюции человека, предсказанные наукой, в том числе миграцию из Африки.
Исследовательская группа планирует сделать генеалогическую карту еще более полной, продолжая включать генетические данные по мере их появления. Набор данных может легко вместить миллионы дополнительных геномов. Доктор Вонг говорит: «Это исследование закладывает основу для секвенирования ДНК следующего поколения. В конечном итоге мы сможем создать единую унифицированную карту, объясняющую происхождение всех генетических вариаций человека, которые мы наблюдаем сегодня».
Доктор Уонс добавляет: «Хотя в центре внимания этого исследования находятся люди, этот метод работает для большинства живых существ, от орангутангов до бактерий. Это может быть особенно полезно в медицинской генетике, чтобы отделить истинные связи между генетикой и болезнями».
