Die Sequenzierung ganzer Genome auf der ganzen Welt hat wichtige Einblicke in die menschliche Vielfalt, historische Migrationen und die Beziehungen zwischen Menschen aus verschiedenen Regionen ermöglicht. Eine neue Studie, die am 4. August in der Fachzeitschrift Cell veröffentlicht wurde, trägt dazu bei, eine dieser großen Lücken zu schließen, indem mehr als 100 Genomsequenzen mit hoher Abdeckung aus acht Populationen des Nahen Ostens mithilfe von Linked-Read-Sequenzierung erstellt wurden.
„Der Nahe Osten ist eine wichtige Region für das Verständnis der menschlichen Geschichte, der Migrationen und der Evolution: Hier breitete sich der moderne Mensch zum ersten Mal aus Afrika aus, hier siedelten sich die ersten Jäger und Sammler an und wurden zu Bauern, hier entwickelten sich die ersten Schriftsysteme, und hier entstanden die ersten bekannten Zivilisationen“, sagt Mohamed Almarri vom Wellcome Sanger Institute, Großbritannien. „Doch trotz dieser Bedeutung wurde die Region in der Vergangenheit in der Genomforschung nur wenig untersucht.“
In der neuen Studie sequenzierten Almarri, Marc Haber (University of Birmingham, UK) und ihre Kollegen 137 ganze Genome von acht Populationen des Nahen Ostens.
Durch die Erstellung der umfassendsten Ressource menschlicher genetischer Variationen im Nahen Osten unter Verwendung einer neuen Sequenzierungstechnologie, der so genannten Linked-Read-Sequenzierung, waren die Forscher in der Lage, die genomische Geschichte der Region mit noch nie dagewesener Auflösung zu rekonstruieren. Die Forscher sagen, dass einige der in den Genomen des Nahen Ostens aufgezeichneten Ereignisse mit dem, was aus der Archäologie oder Linguistik bekannt ist, in Verbindung gebracht werden könnten, wie z. B. die Erfindung der Landwirtschaft und die Verbreitung der semitischen Sprachen. Andere Ereignisse können jedoch nur durch die Untersuchung der DNA alter und moderner Menschen, die in der Region lebten, aufgeklärt werden.
Die Genome lieferten zahlreiche neue Erkenntnisse
- Die Identifizierung von 4,8 Millionen neuen Genvarianten, die spezifisch für die Bevölkerungen des Nahen Ostens sind und nun die Grundlage für künftige Forschungen bilden könnten.
- Genetische Varianten, die Anzeichen für eine Selektion aufweisen, d. h. Mutationen, die sich ungewöhnlich schnell ausbreiten, möglicherweise aufgrund der Anpassung an die sich verändernde Umwelt und Lebensweise.
- In der Levante, wo der Ackerbau zuerst entwickelt wurde, erlebten die Bevölkerungen beim Übergang zum Ackerbau ein massives Wachstum, das in Arabien nicht zu beobachten war.
- Die arabische Bevölkerung erlitt vor etwa 6.000 Jahren einen starken Bevölkerungsrückgang, der mit dem Klimawandel in Arabien zusammenfiel, der das Land von einer grünen, feuchten Region in die größte Sandwüste der Welt verwandelte.
- Die Menschen des Nahen Ostens stammen von derselben Bevölkerung ab, die sich vor 50 000 bis 60 000 Jahren aus Afrika ausbreitete.
- Arabische Gruppen haben einen deutlich geringeren Neandertaler-Anteil als andere Eurasier, was möglicherweise auf einen Überschuss an basaler eurasischer und afrikanischer Abstammung bei den Arabern zurückzuführen ist, der ihre Neandertaler-Abstammung verarmt.
- Die Bevölkerungsbewegungen während der Bronzezeit haben möglicherweise die semitischen Sprachen von der Levante nach Arabien und Ostafrika verbreitet.
- Ein Anstieg der Häufigkeit von Varianten, die mit Typ-2-Diabetes in Verbindung gebracht werden, in einigen Populationen in den letzten 2.000 Jahren, was darauf hindeutet, dass Varianten, die in der Vergangenheit vorteilhaft waren, heute mit Krankheiten in Verbindung gebracht werden.
Genetische Variation im Nahen Osten
„Wir haben 4,8 Millionen Varianten gefunden, die zuvor in anderen Populationen nicht entdeckt worden waren“, sagt Haber. „Hunderttausende davon sind in der Region verbreitet, und jede von ihnen könnte von medizinischer Bedeutung sein“.
„Unsere Studie füllt eine große Lücke in internationalen Genomprojekten, indem sie die genetische Variation im Nahen Osten katalogisiert“, sagt Chris Tyler-Smith vom Wellcome Sanger Institute, Großbritannien. „Die Millionen von neuen Varianten, die wir in unserer Studie gefunden haben, werden künftige medizinische Assoziationsstudien in der Region verbessern. Unsere Ergebnisse erklären, wie sich die Genetik der Menschen im Nahen Osten im Laufe der Zeit entwickelt hat, und liefern neue Erkenntnisse, die das Wissen aus Archäologie, Anthropologie und Linguistik ergänzen.“
Die Forscher sagen, dass sie nun die Varianten weiterverfolgen werden, die Anzeichen für eine Selektion zeigen. Durch diese fortgesetzten Studien hoffen sie, die biologischen Auswirkungen dieser neu gefundenen Varianten besser zu verstehen und gleichzeitig die genetische Geschichte der Region weiter zu verfeinern.
Artikel:
Cell, Almarri et al.: “The Genomic History of the Middle East”
DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.07.013
Nach einer Pressemeldung von Eurekalert.
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