La naturaleza de la introgresión neandertal revelada por 27.566 genomas islandeses

Área de la Ciencia:

• La paleogenómica
• Biología evolutiva humana
• Genética de las poblaciones

Sus antecedentes:

• La historia evolutiva humana incluye el cruce entre poblaciones divergentes.
• La mayoría de los humanos no africanos poseen aproximadamente el 2% de ADN neandertal debido a eventos de mezcla de hace 50-60 mil años.

Objetivo del estudio:

• Investigar el impacto y la extensión de la mezcla arcaica en una gran cohorte islandesa.
• Para caracterizar el origen y la frecuencia de los fragmentos de ADN de Neanderthal y Denisovan en islandeses.
• Para explorar el potencial flujo de genes denisovanos y sus implicaciones para la evolución humana.

Principales métodos:

• Análisis de 14,4 millones de presuntos fragmentos de cromosomas arcaicos de secuencias de todo el genoma de 27 566 islandeses.
• Asignación de los orígenes de los fragmentos utilizando similitudes con los genomas arcaicos conocidos (Altai Neanderthal, Vindija Neanderthal, Denisovan).
• Comparación de las tasas y tipos de mutación de fragmentos arcaicos y no arcaicos.
• Análisis de asociación de variantes arcaicas con 271 fenotipos humanos.

Principales resultados:

• Se identificaron 56.388-112.709 fragmentos arcaicos únicos por individuo, que cubren el 38.0-48.2% del genoma que se puede llamar.
• Se asignó el 84.5% de los fragmentos al neandertal (Altai o Vindija) y el 3.3% al origen denisovano.
• Se observó una proporción más alta de lo esperado de fragmentos similares a los denisovanos en los islandeses, lo que sugiere un flujo directo de genes denisovanos.
• Se encontraron tasas de mutación generales similares pero con diferentes frecuencias de tipo de mutación entre humanos y neandertales.
• Se informaron 5 asociaciones de fenotipos impulsadas por variantes arcaicas, con la mayoría de las asociaciones informadas anteriormente mejor explicadas por variantes no arcaicas.

Conclusiones:

• Los islandeses llevan una proporción significativa de ADN de neandertales y denisovanos, con evidencia de flujo genético directo de denisovanos.
• El análisis comparativo de mutaciones revela diferencias potenciales en los intervalos de generación entre humanos y neandertales.
• Las variantes arcaicas tienen un impacto limitado pero detectable en los fenotipos humanos, y muchas de las asociaciones atribuidas anteriormente no son arcaicas.