Новый метод генетического анализа позволяет определить родственные связи доисторических и исторических личностей вплоть до шестой степени. Методы, применявшиеся до сих пор, позволяли это сделать только до третьей степени. Это новшество поможет ученым выявить ранее неизвестные связи между людьми и культурами прошлого.
Если два человека биологически связаны, у них есть общие длинные участки ДНК, которые они унаследовали от своего недавнего общего предка. Эти почти идентичные участки геномов называются сегментами IBD («Identity by Descent»).
Вплоть до родственников шестой степени родства, таких как троюродные братья и сестры или прапрабабушки и прадедушки.
Компании, занимающиеся персональной геномикой, регулярно обнаруживают эти сегменты в ДНК своих клиентов и используют этот сигнал для отчетливого выявления биологических родственников в своих базах данных.
В новом исследовании ученые разработали новый мощный инструмент под названием «ancIBD» для извлечения этих сегментов из геномов людей, которые жили сотни, тысячи или даже десятки тысяч лет назад.
Критическая проблема заключалась в том, что такие древние геномы часто сильно деградировали и, следовательно, имеют гораздо худшее качество, чем современная ДНК, поэтому авторам пришлось придумать инновационный трюк, чтобы заполнить пробелы в древних геномах с помощью современных референсных панелей ДНК.
Это открытие даёт совершенно новые способы анализа древних данных ДНК. «Точно измеряя участки общего генома, мы теперь можем обнаруживать пары родственников до шестой степени также в древних геномах, в то время как предыдущие методы, использующие среднее геномное сходство, были ограничены обнаружением только родственников третьей степени», — объясняет Йилей Хуанг, первый автор исследования и доктор философии в Институте эволюционной антропологии Макса Планка.
Затем авторы применили свой новый инструмент к набору данных из 4248 ранее опубликованных древних геномов со всей Евразии за последние 50 000 лет и смогли идентифицировать сотни ранее не обнаруженных пар родственников.
В некоторых удивительных случаях двух родственников хоронили на большом расстоянии друг от друга, что прямо свидетельствовало о мобильности людей прошлого. В одном из таких случаев авторы обнаружили пару двух кочевников раннего бронзового века из Центральной Азии, которые жили около 5000 лет назад и были родственниками пятой степени родства, которые были похоронены примерно в 1500 километрах друг от друга. Эти люди, или их непосредственные предки, должны были пройти сотни километров между рождением и погребением.
Среди прочего, авторы раскрыли новые удивительные подробности о массовом потоке генов из евразийской степи, который начался около 5000 лет назад. Первые европейцы со значительными степными корнями, связанные с шнуровой керамикой, археологической культурой, которая затем распространилась из Центральной Европы в Скандинавию и на территорию современной России, имеют много общих длинных сегментов с скотоводами Понтийско-Каспийской степи. Это говорит о явном генетическом бутылочном горлышке и биологической связи между этими группами популяций, которая насчитывает всего несколько тысяч лет.
Новый метод скрининга древней ДНК на предмет родительского родства дает исследователям новый универсальный вычислительный инструмент и проливает свет на жизнь перемещение наших предков.