Кіріспе

Адам популяцияларындағы генетикалық әртүрлілік Адамның генетикалық әртүрлілігі - популяциядағы және популяциялардың арасындағы генетикалық айырмашылықтар. Адам популяциясында (аллельдер) кез келген геннің бірнеше нұсқасы болуы мүмкін, бұл жағдай полиморфизм деп аталады. Адамдар генетикалық жағынан бір-біріне ұқсамайды. Тіпті монозиготалық егіздер (бір зиготадан дамыған) даму кезінде пайда болатын мутацияларға және геннің көшірме санының өзгеруіне байланысты сирек кездесетін генетикалық айырмашылықтарға ие. Тіпті жақын туысқан адамдар арасындағы айырмашылықтар генетикалық саусақ іздері сияқты әдістердің кілті болып табылады. Адамның геномның жалпы ұзындығы шамамен 3,2 млрд. негіз жұптары (bp) 46 ДНК хромосомалары бойынша, сондай-ақ клеткалық митохондриядағы 17000 bp-дан сәл төмен ДНК-да бар. 2015 жылы жеке геном мен эталондық геном арасындағы типтік айырмашылық 20 миллион негіз жұптары (немесе жалпының 0,6%) деп бағаланды. Бұл көрсеткіш қандай макромолекулалар талданатынына байланысты әр түрлі болады. Ядролық ДНК-ны зерттегенде шимпанзелердің генетикалық айырмашылығы адамнан көп, бірақ адамда ақуыз деңгейінде зерттеу кезінде генетикалық айырмашылық көп. Адам популяциялары арасындағы генетикалық қашықтықтардың үздіксіздігі, адам түріндегі дискретті салалардың болмауы және адамзаттың жаһандық біртектілігі, адамда нәсілдер немесе субтүрлер туралы тұжырымдаудың ғылыми негізі жоқ екенін білдіреді, ал көптеген белгілер үшін популяциялар ішінде олардың арасындағы айырмашылықтан гөрі көп. Соған қарамастан, қазіргі заманғы генетикалық зерттеулер тері түсі, дене өлшемдері, лактоза мен крахмалдың сіңуі, биіктікке бейімделу, дәрі-дәрмектерге жауап беру, дәм рецепторлары және белгілі бір ауруларға бейімделу сияқты қасиеттер бойынша адам популяциясы арасындағы орташа генетикалық айырмашылықтарды тапты. Ең үлкен әртүрлілік Африкадағы халықтар арасында және олардың ішінде кездеседі, ал Африка құрлығынан қашықтық артуымен біртіндеп төмендейді, бұл адам шығу тегінің Африкадан тыс теориясына сәйкес келеді.

Өзгерістің себептері

Жеке адамдар арасындағы айырмашылықтардың себептері: тәуелсіз ассортимент, ұрпақ алу кезінде гендер алмасу (жолысу және рекомбинация) (миоз арқылы) және әр түрлі мутациялық оқиғалар. Генетикалық әртүрліліктің популяция арасында болуының кем дегенде үш себебі бар. Табиғи іріктеу белгілі бір ортадағы жеке тұлғаларға бейімделу артықшылығын бере алады, егер аллель бәсекеге қабілетті артықшылықты қамтамасыз етсе. Селекцияға ұшыраған аллельдер тек қана олар артықшылық беретін географиялық аймақтарда кездесетін болады. Екінші маңызды процесс - генетикалық дрейф, бұл көптеген мутациялар бейтарап (яғни олар организмге оң немесе теріс таңдау әсерін тигізбейді) жағдайларда гендер қорындағы кездейсоқ өзгерістердің әсері. Ақырында, шағын көшіп-қонушы популяциялар статистикалық айырмашылықтарға ие - бұл негізін қалаушы әсер деп аталады - олар шыққан жалпы популяциялардан; бұл көшіп-қонушылар жаңа аймақтарға қоныстанған кезде, олардың ұрпақтары, әдетте, олардың шығу тегі популяциясынан ерекшеленеді: әртүрлі гендер басым және ол генетикалық жағынан аз әртүрлі. Адамда негізгі себеп - генетикалық ауытқу. Сериялық негізін қалаушы әсерлері және популяцияның бұрынғы шағын мөлшері (генетикалық дрейфтің ықтималдығын арттыру) популяциялар арасындағы бейтарап айырмашылықтарға маңызды әсер етуі мүмкін. Генетикалық өзгерістің екінші негізгі себебі - көптеген мутациялардың бейтараптығының жоғары дәрежесі. Гендердің аз, бірақ едәуір саны жақында табиғи іріктеуден өткен көрінеді, ал бұл селекциялық қысымдар кейде бір аймаққа тән.

Өзгерістердің өлшемдері

Адамдар арасындағы генетикалық өзгерістер көптеген масштабтарда, адам кариотипіне қатысты ірі өзгерістерден бастап, жалғыз нуклеотидтік өзгерістерге дейін болады. Хромосомалық аномалиялар 160 тірі туған баланың 1-інде анықталады. Жыныстық хромосомалардың бұзылуынан басқа, анеуплоидияның көпшілігі дамушы ұрықтың өліміне (босану) әкеледі; тірі туғандар арасында ең көп таралған қосымша автосомалық хромосомалар 21, 18 және 13-ті құрайды. Нуклеотидтердің әртүрлілігі - екі адам арасында әртүрлілік тудырушы нуклеотидтердің орташа үлесі. 2004 жылы адам нуклеотидтерінің әртүрлілігі 0,1% - 0,4% негіз жұптары деп бағаланды. 2015 жылы 26 адам популяциясынан бір мың адамды секвенирлеген 1000 геном жобасы "типілік [жеке] геномдың 20 миллион негізді әсер ететін 4,1 миллионнан 5,0 миллионға дейінгі сайттардағы референттік адам геномнан ерекшеленетінін" анықтады; соңғы көрсеткіш негіз жұптарының жалпы санының 0,6% -ына сәйкес келеді. Бұл сайттардың барлығы дерлік (> 99,9%) генетикалық тізбекте бір нуклеотидтік полиморфизмдер немесе қысқаша енгізілген немесе жойылған (инделдер) кішігірім айырмашылықтар болып табылады, бірақ құрылымдық өзгерістер SNP және инделдерге қарағанда көбірек негіз жұптарын құрайды. 2017 жылы SNP және басқа да нұсқаларды тізімдейтін Single Nucleotide Polymorphism Database (dbSNP) тізімі бойынша адам геномдарының реттілігінен 324 миллион нұсқа табылған.

Бір нуклеотидтік полиморфизмдер

Бір нуклеотидтік полиморфизм (СНП) - бір түрдің мүшелері арасындағы бір нуклеотидтің кем дегенде 1% -да кездесетін айырмашылығы. 1000 геном жобасының нәтижесінде анықталған 2504 адамның ішінде 84,7 млн. Тізбедегі басқа өзгерістер - бір негізді алмасулар, өшірулер мен енгізулер. СНП-тар орташа есеппен әрбір 100-300 негізде пайда болады, сондықтан олар әртүрліліктің негізгі көзі болып табылады. Функционалдық немесе синоним емес SNP - бұл генді жұптастыру немесе хабаршы РНК сияқты кейбір факторларға әсер ететін және осылайша түр мүшелерінің арасындағы фенотиптік айырмашылықты тудыратын. Адамның СНП-ларының шамамен 3% -дан 5% -ға дейін функционалды (Халықаралық HapMap жобасын қараңыз). Бейтарап немесе синонимді СНП-лар әлі күнге дейін геномдық кең ассоциация зерттеулерінде генетикалық маркерлер ретінде пайдалы, өйткені олардың саны өте көп және ұрпақтар бойы тұрақты мұрагерлік.

Эпигенетика

Эпигенетикалық өзгерістер - бұл ДНК-ға қосылатын химиялық белгілердің өзгеруі, ол гендердің оқуына әсер етеді. "Эпигенетикалық белгілер деп аталатын" бұл белгілер гендердің қалай оқылатынын басқаратын "бұрылғылар" сияқты әрекет етеді. Кейбір аллельдерде ДНК-ның эпигенетикалық күйі және онымен байланысты фенотип жеке тұлғалардың ұрпақтары арқылы мұра етілуі мүмкін.

Генетикалық өзгергіштік

Генетикалық өзгергіштік - популяциядағы жеке генотиптердің бір-бірінен өзгеру (айырмалы болу) үрдісінің өлшемі. Түрлілігі белгілі бір популяцияда байқалатын түрлендірудің мөлшері болып табылатын генетикалық әртүрліліктен ерекшеленеді. Сәйкестіктің өзгергіштігі - бұл сипаттың қоршаған ортаның және генетикалық әсерлердің әсерінен қаншалықты өзгеруіне бейімделуі.

Қалқандар

Биологияда клайн - географиялық аймақта, әдетте, қоршаған ортаның гетерогенділігінің нәтижесінде біртіндеп фенотиптік және / немесе генетикалық айырмашылықтарды көрсететін организмдердің түрлерінің, популяцияларының, сорттарының немесе формаларының континуум. Адамның генетикалық өзгеруін ғылыми зерттеуде ген клинін қатаң түрде анықтап, сандық өлшемдерге бағындыруға болады.

Гаплогруппалар

Молекулалық эволюцияны зерттеуде гаплотоп - бір нуклеотидтік полиморфизм (СНП) мутациясы бар ортақ ата-бабаны бөлісетін ұқсас гаплотиптер тобы. Гаплогруппаларды зерттеу мыңдаған жылдар бұрын ата-бабаларының шығу тегі туралы ақпарат береді. Адамның ең көп зерттелетін гаплогруппалары - Y хромосомалық (Y ДНК) гаплогруппалары және митохондриялық ДНК (mtDNA) гаплогруппалары, екеуі де генетикалық популяцияларды анықтау үшін пайдаланылуы мүмкін. Y ДНК тек қана атадан балаға, ал мтДНК анадан қызға немесе балаға, аналық желі бойынша беріледі. Y ДНК мен мтДНК кездейсоқ мутациялар арқылы әр ұрпақта өзгеруі мүмкін.

Тандемді қайталаулар саны

Тандемді қайталаудың өзгермелі саны (VNTR) - тандемді қайталаудың ұзындығының өзгеруі. Тандемді қайталау - қысқа нуклеотидтік тізбектің көршілес қайталануы. Көптеген хромосомаларда тандемдік қайталанулар бар, ал олардың ұзындығы әр адамның өзінде әр түрлі болады. Әр нұсқа тұқым қуалайтын аллель ретінде әрекет етеді, сондықтан олар жеке немесе ата-ананы анықтау үшін қолданылады. Олардың талдаулары генетика мен биология зерттеулерінде, сот медицинасында және ДНК саусақ іздерін алуда пайдалы. Қысқа тандемді қайталаулар (5 негіз жұптары) микроспутниктер деп аталады, ал ұзындары - миниспутниктер.

Қазіргі адамның Африкадан пайда болуы

Қазіргі заманғы адамның африкалық шығу тегі парадигмасы 70 000 жыл бұрын анатомиялық тұрғыдан заманауи адамдардың африкалық емес популяцияларының таралуын болжайды. Африканың ішінде таралу 130,000 жыл бұрын орын алған. "Африкадан тыс" теориясы 19-ғасырда Чарльз Дарвиннің "Адамның шығу тегі" кітабында алдын ала ұсынылып, бірақ 1980-ші жылдарға дейін болжамды болып қалды, ол қазіргі митохондриялық ДНҚ зерттеулерімен, археологиялық үлгілердің физикалық антропологиясының дәлелдерімен біріктірілді. Y хромосомалардың тізбектілік өзгерісі туралы 2000 жылғы зерттеуге сәйкес, адам Y хромосомаларының ата-бабалары Африкаға барып, ал алынған ұрпақтар Африкадан шығып, ақырында Евразиядағы архаикалық адам Y хромосомаларымен алмастырылды. Зерттеу сондай-ақ Шығыс Африкадағы қазіргі замандағы азшылық халықтар мен хоисандар Африкадан 35 000 жылдан 89 000 жыл бұрын кеткен анатомиялық тұрғыдан заманауи адамдардың ең ежелгі ата-бабаларының ұрпақтары екенін көрсетеді. 2009 жылы генетикалық кластерлеу бойынша жүргізілген зерттеуде әртүрлі африкалық популяцияларда 1327 полиморфты маркерлер генотипі анықталды, алты ата-баба кластерін анықтады. Кластерлеу этностық, мәдени және тілдік ерекшеліктерге сәйкес келеді. 2018 жылы бүкіл әлемдегі популяцияларды геномдық тізбектеу бойынша зерттеу Африкадағы популяциялардың арасында ұқсас кластерлерді байқады. K=9 кезінде ата-бабаларымыздан қалған ерекше компоненттер Солтүстік Африка мен Солтүстік-Шығыс Африканы мекендейтін афроазиялық тілде сөйлейтін халықтарды анықтады; Солтүстік-Шығыс Африка мен Шығыс Африкадағы Нило-Сахара тілде сөйлейтін халықтар; Солтүстік-Шығыс Африкадағы Ари халықтары; Батыс Орталық Африкадағы Нигер Конго тілде сөйлейтін халықтар, Батыс Африка, Шығыс Африка және Оңтүстік Африка; Орталық Африкадағы Пигми халықтары; және Оңтүстік Африкадағы Хойсан халықтары. 2023 жылдың мамырында ғалымдар генетикалық зерттеулерге сүйене отырып, адам эволюциясының бұрын түсінілгеннен әлдеқайда күрделі жолын анықтады. Зерттеулерге сәйкес, адамдар Африканың әр түрлі жерлерінен және кезеңдерінен бір орыннан және бір уақыт аралығынан емес, әртүрлі уақыт аралығынан таралған.

Халықтық генетика

Барлық адамдардың ортақ ата-бабалары болғандықтан, популяциялардың арасында жиілік жағынан үлкен айырмашылықтар бар нұсқалардың саны аз. Алайда, әлемдегі адам популяциясындағы кейбір сирек кездесетін түрлер кем дегенде бір популяцияда (5% -дан астам) жиі кездеседі. Ертедегі адамдар Африкадан кетіп, осылайша олардың Африка-Еуразияның 100 000 жыл бұрын (шамамен. 3000 ұрпақ). Бұрын шағын болған популяцияның тез таралуы генетикалық түрленістің таралуына екі маңызды әсер етеді. Біріншіден, негізін қалаушы әсер деп аталатын жағдай, негізін қалаушы популяциялар тек ата-бабалары популяциясынан генетикалық өзгерістің кіші топтарын ғана әкелгенде пайда болады. Екіншіден, негізін қалаушылар географиялық тұрғыдан бір-бірінен алыс болғанда, әртүрлі негізін қалаушы популяциялардан екі адамның жұптасу ықтималдығы азаяды. Бұл ассортиментті жұптасудың әсері географиялық топтар арасындағы гендер ағынын азайту және топтар арасындағы генетикалық қашықтықты ұлғайту болып табылады. Африкадан адамзаттың таралуы генетикалық түр-түстіліктің таралуына тағы екі жолмен әсер етті. Біріншіден, кіші (осырмашы) популяциялар бейтарап полиморфизмдердің өзгеруінің артуына байланысты үлкен генетикалық дрейфті бастан кешіреді. Екіншіден, бір топта пайда болған жаңа полиморфизмдер гендер ағыны шектелгендіктен, басқа топтарға берілу ықтималдығы төмен болды. Африкадағы халықтардың Африкадан тыс халықтарға қарағанда байланыс тепе-теңдігінің төмен болуы, бұл адам тарихының барысында Африкадағы адам халқының үлкен мөлшеріне байланысты және Африкадан қалған әлемді отарлау үшін кеткен қазіргі заманғы адамдардың саны салыстырмалы түрде аз болғандықтан. Ал, бұрын едәуір азайған немесе тез өскен популяциялар мен бұрын бөлек болған ата-бабалар тобының араласқан популяциялары ерекше жоғары деңгейдегі байланыс тепе-теңдігінен айырылып қалуы мүмкін. Адамның африкалық шығу тегі туралы соңғы теориясы Африкада басқа жерлерге қарағанда көп сан алуандық бар екенін және Африкадан алысқа қарай әртүрлілік азаюы керек екенін болжайды.

Фенотиптік өзгерісі

Сахарадан оңтүстікке қарай Африкада адам генетикалық әртүрлілігі ең көп, сондай-ақ бас сүйегі түріндегі фенотиптік өзгерістерге қатысты да осылай екені дәлелденді. Фенотип ген экспрессиясы арқылы генотиппен байланысты. Генетикалық әртүрлілік осы аймақтан көшіп-қону қашықтығымен бірте-бірте азаяды, көптеген ғалымдар бұл қазіргі заманғы адамның шығу тегі деп санайды, ал бұл азаю фенотиптік өзгерістің азаюымен көрінеді. Бас сүйек өлшеуіштері - бұл физикалық атрибуттың мысалы, оның популяция ішіндегі өзгеруі Африкадан қашықтықпен төмендейді. Көптеген физикалық қасиеттердің таралуы адам популяциясы ішіндегі және арасындағы генетикалық вариацияның таралуына ұқсас (Америкалық физикалық антропологтар қауымдастығы, 1996; Кейта және Киттлс 1997). Мысалы, адам бас пішініндегі өзгерістің ~90% континенттік топтарда кездеседі, ал ~10% топтарды бөліп, соңғы африкалық ата-бабалары бар адамдар арасында бас пішінінің өзгермелілігі жоғары (Relethford 2002). Топтар ішіндегі және олардың арасындағы физикалық сипаттамалардың жалпы таралуына айрықша ерекшелік тәннің түсі болып табылады. Тері түстерінің шамамен 10% -ы топтар ішінде, ал ~ 90% -ы топтар арасында кездеседі (Relethford 2002). Терінің түсі мен оның географиялық үлгісінің осы таралуы ата-бабалары экваторға жақын жерде өмір сүрген адамдардың терісі жоғары кеңістікте өмір сүрген ата-бабаларына қарағанда қараңғырақ бұл атрибут күшті селекциялық қысымға ұшырағанын көрсетеді. Түсті тері экваторлық аймақтарда күннің әсерінен күйіп кетудің, тері қатерлі ісігінің, фолитті фолиздің және тер бездерінің зақымдануының алдын алу үшін таңдалады. Адам популяциясындағы генетикалық әртүрліліктің ген экспрессиясының әртүрлі деңгейлеріне қалай әсер ететінін түсіну - бұл белсенді зерттеу саласы. Алдыңғы зерттеулер ДНК-ның өзгеруі мен РНК экспрессиясының арасындағы қарым-қатынасқа бағытталған болса, соңғы уақыттағы зерттеулер ген экспрессиясының әртүрлі аспектілерін, соның ішінде хроматиннің күйін, трансляция мен ақуыз деңгейін генетикалық бақылауға сипаттама беруде. 2007 жылы жарияланған зерттеуде гендердің 25%-ы еуропалық және азиялық тұрғындар арасында гендік экспрессияның әртүрлі деңгейін көрсетті. Ген экспрессиясындағы осы айырмашылықтың негізгі себебі ДНК-ның гендік реттеуші аймақтарындағы СНП-тар деп саналды. 2007 жылы жарияланған тағы бір зерттеуде гендердің шамамен 83% -ы жеке адамдар арасында әртүрлі деңгейде, ал 17% -ы еуропалық және африкалық ұрпақтар арасында әртүрлі деңгейде экспрессияға ие екені анықталды.

Райттың бекіту индексі өзгерудің өлшемі ретінде

Популяциялық генетик Сьюолл Райт популяциялар арасындағы генетикалық айырмашылықтарды өлшеу тәсілі ретінде фиксация индексін (көбінесе FST деп қысқартылады) әзірледі. Бұл статистиканы көбінесе таксономияда кез келген екі популяция арасындағы айырмашылықтарды салыстыру үшін жеке гендер немесе бір мезгілде көптеген гендер үшін популяциялардың арасындағы және арасындағы генетикалық айырмашылықтарды өлшеу арқылы қолданады. Адамда фиксация индексі шамамен 0,15-ке тең. Бұл жалпы адам популяциясындағы өлшенген өзгерістің шамамен 85% -ы бір популяцияның жеке адамдарында кездеседі және өзгерістің шамамен 15% -ы популяциялар арасында кездеседі. Бұл бағалаулар әртүрлі популяциялардан кез келген екі адам бір-біріне өз тобының мүшесіне қарағанда көбірек ұқсауы мүмкін екенін білдіреді. "Тұрмыстағы адамдардың ортақ эволюциялық тарихы барлық тірі адамдардың арасында жоғары туыстық қатынасқа әкелді, мысалы, тірі адам популяцияларының арасындағы өте төменгі бекіту индексі (FST) көрсетеді". Осы қатынастарды растаған Ричард Левонтин "раса" да, "субтипі" де адам популяциясын сипаттаудың орынды немесе пайдалы жолдары емес деген қорытындыға келді. Райттің өзі >0.25 деген мәндер өте үлкен генетикалық өзгерісті білдіреді және 0.150.25 деген FST үлкен өзгерісті білдіреді деп сенді. Алайда, адамда өзгерудің шамамен 5% -ы континенттердегі популяциялар арасында орын алады, сондықтан кейбір зерттеулерде адамдар (немесе нәсілдер) континенттік топтары арасындағы FST мәндері 0,1 (немесе мүмкін одан төмен) төмен, бұл генетикалық өзгерудің орташа деңгейін көрсетеді. Джеффри Лонг пен Рик Киттлс 2003 жылғы "Адамның генетикалық әртүрлілігі және биологиялық нәсілдердің болмауы" атты мақаласында адам халқына FST қолдануын ұзақ уақыт сынға алады. Олардың пікірінше, 85% деген сан қате, өйткені ол барлық адам популяцияларында генетикалық әртүрліліктің орташа есеппен 85% құрайтынын білдіреді. Олардың пікірінше, статистикалық модель әрбір үлкен адам халқының өзгеруінің тең және тәуелсіз тарихын дұрыс емес деп санайды. Кейбір адам топтарының басқа топтарға ата-аналық екенін және бұл топтардың өздерінің шығу топтарына парафилетикалық топтарды білдіретінін түсіну - бұл неғұрлым нақты тәсіл. Мысалы, Африканың пайда болуы туралы соңғы теорияға сәйкес Африкадағы адам саны барлық басқа адам топтарына парафилетикалық, өйткені ол барлық африкалық емес халықтардың шыққан ата-бабалар тобын білдіреді, бірақ одан да көп, африкалық емес топтар тек осы африкалық халықтың шағын емес үлгісінен шығады. Бұл дегеніміз, африкалық емес барлық топтар бір-бірімен және кейбір африкалық топтармен (бәлкім, шығыс африкалықтар) басқаларға қарағанда тығыз байланысты, ал Африкадан көшіп кету генетикалық бөтелкеге айналды, Африкада болған әртүрліліктің көп бөлігі көшіп келген топтар Африкадан алып шықпады. Бұл сценарий бойынша, адам популяцияларының жергілікті өзгермелілігінің мөлшері бірдей емес, керісінше, Африкадан алыстаған сайын әртүрліліктің мөлшері азаяды. Лонг пен Киттлз барлық адам популяцияларында бар адам генетикалық әртүрлілігінің 85% -ы емес, адам генетикалық әртүрлілігінің шамамен 100% -ы бір африкалық популяцияда бар екенін, ал адам генетикалық әртүрлілігінің шамамен 70% -ы Жаңа Гвинеядан шыққан популяцияда бар екенін анықтады. Лонг пен Киттлз бұл әлі де басқа сүтқоректілердің популяциясымен салыстырғанда генетикалық жағынан біртекті жаһандық адам санын тудырады деп дәлелдеді.

Архаикалық қоспа

Анатомиялық тұрғыдан қазіргі адамдар орта палеолитте неандертальдармен араласқан. 2010 жылдың мамыр айында Неандертальдық геном жобасы тұқым қуалаушылық дәлелдемелерін ұсынды, бұл тұқым қуалаушылық орын алды және неандертальдық қоспаның кішкентай, бірақ маңызды бөлігі, шамамен 24%, қазіргі еуразиялық және мұхиттықтардың ДНК-да бар және Сахарадан оңтүстіктегі Африка халқының арасында жоқ. Меланезиялықтардың (Папуа-Жаңа Гвинея және Бугенвиль аралдарының тұрғындары) геномдарының 4% - 6% -ы Денисовалықтардан шыққан көрінеді бұрын белгісіз хоминид, ол сапиендерге қарағанда неандертальдықтарға жақын. Мүмкін, ол Меланезияның ата-бабаларының Оңтүстік-Шығыс Азияға көшіп келген кезінде пайда болған. Бұл өзара әрекеттесу тарихы Денисовтардың бір кездері Шығыс Азияда кең тарағанын көрсетеді. Осылайша, меланезиялықтар Денисов/Неандертальмен байланысты ~8% қоспасы бар ең архаикалық араласқан популяциялардың бірі ретінде пайда болады. Hammer және басқалар. Қазіргі африкалық геномдарда архаикалық адам ата-бабаларымен гендер ағынының қолтаңбалары бар деген гипотезаны сынап көрді және кейбір африкалық топтардың гендерінде архаикалық қоспалардың бар екендігі туралы дәлелдерді тапты, бұл анатомиялық қазіргі заманғы адамдардың эволюциясы кезінде гендер ағынының кішігірім мөлшері уақыт пен кеңістікте кеңінен таралғандығын көрсетеді. 2020 жылы жарияланған зерттеуде Батыс Африканың йоруба және менде халықтарының геномдарының 2% мен 19% -ы әлі анықталмаған архаикалық гоминидтер популяциясынан алынғандығы анықталды, олар қазіргі адамдар мен неандертальдықтар мен денисовтықтардың ата-бабаларының бөлінуінен бұрын бөлініп кеткен болуы мүмкін, бұл топтар осы уақытқа дейін анықталған ең архаикалық аралас адам популяцияларына айналуы мүмкін.

Әлем халқының жіктелуі

Адамның генетикалық өзгерісі туралы жаңа мәліметтер адамдарды нәсілдерге жіктеудің мүмкін болатын биологиялық негізі туралы пікірталасты қайтадан жандырды. Көптеген дау-дамайлар генетикалық деректерді қалай түсіндіру керектігі және оған негізделген тұжырымдар дұрыс па деген сұраққа байланысты. Кейбір зерттеушілер өз-өзімен танысқан нәсіл белгілі бір денсаулыққа қауіп төндіретін және дәрі-дәрмектер үшін географиялық ата-бабасының көрсеткіші ретінде қолданылуы мүмкін деп санайды. Адамдар арасындағы генетикалық айырмашылықтар салыстырмалы түрде аз болса да, кейбір гендердегі бұл айырмашылықтар, мысалы, Duffy, ABCC11, SLC24A5, ата-бабалар туралы ақпараттық маркеторлар (AIM) деп аталады, алайда көптеген адамдарды кең, географиялық негіздегі топтамалар ішінде сенімді орналастыру үшін пайдалануға болады. Мысалы, ғаламдық деңгейде таралған популяциялардың үлгілерінен алынған жүздеген полиморфты локустардың компьютерлік талдаулары тарихи түрде ірі континенттік және субконтиненттік аймақтарды иеленген топтармен шамамен байланысты генетикалық кластерлердің бар екендігін көрсетті (Rosenberg et al. 2002; Bamshad және басқалар. 2003 ж. Кейбір түсіндірмешілер бұл өзгерістердің үлгілері дәстүрлі нәсілдік категорияларды қолданудың биологиялық негіздемесін береді деп дәлелдеді. Олардың пікірінше, континенттік топтастырулар шамамен адамдар Африканың сахаралық аймағынан төменгі аймақтарына бөлінгенге сәйкес келеді; Еуропалықтар, Батыс Азиялықтар, Орталық Азиялықтар, Оңтүстік Азиялықтар және Солтүстік Африкалықтар; Шығыс Азиялықтар, Оңтүстік-Шығыс Азиялықтар, Полинезиялықтар және Америка тумасы; және Океанияның басқа тұрғындары (Меланезиялықтар, Микронезиялықтар және Австралиялық аборигендер) (Риш және басқалар). 2002). Басқа бақылаушылар келіспейді, олар сол деректердің нәсілдік топтар туралы дәстүрлі түсініктерді әлсірететінін айтады (King and Motulsky 2002; Calafell 2003; Tishkoff and Kidd 2004). Бір континентте немесе ірі аймақта бекітілген және басқа жерде табылмайтын генетикалық варианттар табылған жоқ. Сонымен қатар, адам генетикалық өзгерісі клинальды болғандықтан, көптеген адамдар екі немесе одан да көп континенттік топтарға жатады. Осылайша, кез келген адамға тағайындалған генетикалық негізделген "биогеографиялық ата-бабалар" кеңінен таралады және айтарлықтай белгісіздіктермен бірге жүреді (Pfaff және басқалар). 2004 ж. Әлемнің көптеген жерлерінде топтар араласқандықтан, көптеген адамдардың ата-бабалары алыс аймақтардан келген. Көптеген локустардың генетикалық талдауы әртүрлі континенттік популяциялардан шыққан адамның ата-бабаларының пайызын бағалауға мүмкіндік береді (Shriver et al. 2003; Bamshad және басқалар. 2004), бұл бағалаулар ата-аналық популяциялардың жалған ерекшелігін қабылдауы мүмкін, өйткені адам топтары бүкіл тарих бойы жергілікті және континенттік масштабтарда жұп алмасты (Cavalli Sforza және т.б.). 1994 ж. және Hoerder 2002 ж.). Тіпті көптеген маркерлер болса да, жеке адамдар немесе топтардың қоспа үлесін бағалауға арналған ақпарат шектеулі және бағалаулар әдетте сенімділік интервалдарының кең болуына әкеледі (Pfaff және басқалар). 2004 ж.

Сот антропологиясы

Сот антропологтары скелет морфологиясын талдау арқылы, сондай-ақ мүмкін болған жағдайда генетикалық және химиялық маркерлерді қолдану арқылы скелет қалдықтарының ата-бабаларын бағалай алады. Бұл бағалаулар ешқашан нақты болмай тұрса да, шын ата-бабаларды анықтаудағы скелет морфологиясының нақтылығы 90% деп бағаланды.

Гендер ағыны және қоспалар

Екі популяция арасындағы гендер ағыны популяциялардың арасындағы орташа генетикалық қашықтықты азайтады, тек толығымен оқшауланған адам популяциялары ғана гендер ағынын сезінбейді және көптеген популяциялардың басқа көршілес популяциялармен үздіксіз гендер ағыны бар, бұл генетикалық өзгерістің көпшілігі үшін байқалатын клиналды таралымын жасайды. Генологиялық ағым жақсы дифференциацияланған генетикалық популяциялардың арасында орын алса, нәтиже "генетикалық қоспа" деп аталады. Қоспалы карталау - генетикалық варианттардың популяция арасындағы аурулар деңгейінің айырмашылығын зерттеу үшін қолданылатын әдіс. Көптеген құрлықтарға тараған ата-бабаларының тегімен танысқан жаңа араластырылған популяциялар ата-аналар популяцияларының арасында таралуы бойынша ерекшеленетін қасиеттер мен аурулар үшін гендерді анықтау үшін өте қолайлы. Африкалық американдықтар көптеген популяциялық генетикалық және қоспа карталау зерттеулерінің, соның ішінде ақ жасушалар саны, дене массасының индексі, простата қатерлі ісігі және бүйрек аурулары сияқты күрделі генетикалық қасиеттерді зерттеудің басты нүктесі болды. Еуропалықтар мен африкалықтардың арасындағы қарым-қатынас тарихы жақсы құжатталған Кабо-Верде халқының фенотиптік және генетикалық өзгерістерін, соның ішінде тері түсі мен әлеуметтік-экономикалық жағдайын талдау жүргізілді. Зерттеулер көрсеткендей, бұл популяциядағы қоспалар жыныстық жағынан бейтарап (негізінен еуропалық ерлер мен африкалық әйелдер арасындағы жұптасуды қамтиды) және ата-бабадан тәуелсіз әлеуметтік-экономикалық мәртебе мен тері түсі арасында маңызды өзара іс-қимыл бар. Басқа зерттеулер трансплантациядан кейін трансплантаттың иесі ауруының асқыну қаупін көбейтуін көрсетеді, себебі адам лейкоциттік антигенінің (HLA) және HLA емес протеиндерінің генетикалық варианттары бар.

Денсаулық

Аллель жиілігінің айырмашылығы кейбір моногенді аурулардың таралу жиілігінің топтық айырмашылығына ықпал етеді және кейбір кең таралған аурулардың таралу жиілігінің айырмашылығына ықпал етуі мүмкін. Моногендік аурулар үшін себепші аллельдердің жиілігі, әдетте, ата-бабалармен жақсы байланысты болады, мейлі отбасылық (мысалы, Пенсильвания амишінің арасында Эллис-Ван Крейвельд синдромы), этникалық (ашкенази еврей халқының арасында Тай-Сакс ауруы) немесе географиялық (малярия аймақтарында өмір сүрген ата-бабалары бар адамдар арасындағы гемоглобинопатиялар). Ата-бабалары нәсілдік немесе этникалық топтарға немесе кіші топтарға сәйкес келетін жағдайда, моногендік аурулардың жиілігі нәсілге немесе этникалық топтарға жіктелетін топтар арасында әртүрлі болуы мүмкін, ал денсаулық сақтау мамандары диагноз қою кезінде әдетте осы үлгілерді ескереді. Тіпті көптеген генетикалық варианттар мен қоршаған орта факторлары бар жалпы аурулар кезінде зерттеушілер әртүрлі түрде таралған аллельдердің кішігірім әсері бар әсерін көрсететін дәлелдерге назар аударады. Жиі келтірілген мысалдарға гипертония (Douglas et al. 1996), диабет (Gower және басқалар). 2003), семіздік (Fernandez et al. 2003), және простата қатерлі ісігі (Platz et al. 2000 ж.). Алайда, бұл жағдайлардың ешқайсысында бейімділік геніндегі аллельдік ауытқулар топтар арасындағы ауру таралу айырмашылығының елеулі бөлігін білдіретінін көрсетіп отырған жоқ және генетикалық факторлардың бұл айырмашылықтарды тудырудағы рөлі әлі де белгісіз болып отыр (Mountain and Risch 2004). Ал кейбір түрлер адам үшін пайдалы, өйткені олар белгілі бір аурулардың алдын алады және қоршаған ортаға бейімделу мүмкіндігін арттырады. Мысалы, ЖҚТБ-ға қарсы қорғаныс беретін CCR5 генінің мутациясы. CCR5 генінің клетка бетінде болмауы мутацияға байланысты. Жүрегінде CCR5 гені болмаса, ВИЧ вирусының тұтанып, байланысатын ештеңе болмайды. Сондықтан CCR5 геніндегі мутация адамның ЖҚТБ-ға шалдығу қаупін төмендетеді. CCR5 мутациясы белгілі бір аймақтарда жиі кездеседі, Еуропадағы халықтың 14% -дан астамы мутацияны, Азия мен Солтүстік Африкада 6-10% -ға жуығы таратады. Мутациядан басқа, ежелгі заманда адамдарға көмектескен көптеген гендер бүгінгі адамдарды зардап шегеді. Мысалы, тамақты тиімді өңдеуге мүмкіндік беретін гендер қазіргі кездегі адамдарды семіздік пен қант диабетіне бейімдейтін гендер деп күтілуде. Стэнфорд университетінің Нил Риш өзін-өзі танушы нәсіл / этникалық топтың АҚШ-та қоғамдық денсаулық сақтау және саясат тұрғысынан санаттанудың дұрыс құралы бола алатынын ұсынды. Алайда, 2018 жылы Ноа Розенберг экологиялық түрлер көбірек себеп болатынын атап, популяция арасындағы денсаулық айырмашылығының генетикалық маңызды идеяларына қарсы пікір білдіретін зерттеуді шығарды.

Геномдық жобалар

Адамның геномдық жобасы - адам геномның құрылымын анықтау немесе зерттеу жөніндегі ғылыми іс-шаралар. Адам геномдық жобасы - геномы бойынша маңызды жоба.