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人口遗传学

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440px-水溞 昨天我读了一篇论文,该论文利用了 水蚤 作为探索一个非常重要的理论问题的模型,该问题与 有效群体大小 遗传负荷 (它们成反比)。 我知道理论上的方面,但我了解的不多 水蚤。 这篇论文的标题是 遗传负荷,近交抑郁和杂种优势种群的种群规模:对理论预测的实证评估,它在 进化。 这不是开放获取,我也无法找到预印本,对此我深表歉意(您可以在ResearchGate或其他产品上打扰第一作者)。 但是我感兴趣的一个原因是他们断言了这一点:

我们的结果清楚地支持了基于模型的模型,该模型基于对无性有害等位基因的反复突变对种群大小对近亲衰退,杂种活力和遗传负荷的影响。 这项研究是第一个为所有预期效果找到如此明确而明确的证据的研究。

这让我想起了理查德·勒沃廷(Richard Lewontin)在1970年代的断言,即理论上的人口遗传学基本上是一台旨在对无法获得的输入(数据)进行操作的机器。 我对这些文献不太了解,但是令人震惊的是,这些想法现在才经过严格测试! 或者,也许这些结果是某种形式的误报,因为它确实指出,这是第一个为预测找到明确且明确的证据。

基本问题是人口少 基因漂移有可能压倒选择的能力,清除有害的等位基因。 等位基因的有害程度各不相同。 一些等位基因具有非常强的负选择系数。 例如,具有明显致死作用的分子将由于明显的原因而被立即清除(如果具有显性原因,则始终被表达,如果具有致死性,则不会被传递)。 对于具有隐性表达模式的人而言,情况有所不同。 即使以纯合子形式具有致死性,如果种群随机交配,等位基因也可以以低频率持续存在,因为绝大多数拷贝将存在于杂合子中,而杂合子不会影响其适应性。 但是,如果选择系数足够低,甚至不能清除显性表达的等位基因。 由于采样而导致的等位基因频率方差与种群大小成反比,因此,在大小上收敛于选择系数时,自然选择的功效就会减弱。 这是 近乎中立的理论,这表明许多变异是由于输入了非常弱的有害等位基因而导致的,这些等位基因无法在漂移超过特定阈值的种群规模中清除。

起源基因组架构 据推测,在大量人群中,将有许多弱有害作用和隐性表达的低频变体。 相反,在小种群中,漂移的能力是如此强大,以至于即使是有害的等位基因也可以针对选择梯度进行固定。 与此交叉的目的是因为近交种群倾向于“暴露”隐性表达选择的等位基因,因此它们可以“清除”拖累适应性的遗传负荷。 例如,对于犬种,有一些证据表明近交需要以品种水平的变化为条件,因为某些负荷可能已经清除。

似乎 水蚤 是一种在遗传多样性(在这种情况下为杂合性)中表现出宽广的梯度变化的物种,从而使人们能够通过跨取自实验室野生种群的谱系来测试各种假设。 他们的多样性分子分析是〜30个微卫星基因座。 他们的发现是,与理论预测一致,从大量人口中采样的样本具有大量分离的有害等位基因,当有意将个体与遗传相似的个体进行杂交时,表现出很强的近交效应。 相反,来自小种群的那些则没有那么大的近交效应,这表明许多有害的等位基因已经被固定并因此被暴露。 这些来自小种群的个体的适应性也比大种群的个体低,这很可能反映了他们的遗传负荷。 来自不同小种群的杂交个体会立即产生杂种优势,因为固定变异体在不同世系之间是不同的。

本文还有很多细节。 如果您具有学术访问权限,请阅读全文。 如果没有,总有 #icanhazpdf。 我对 一般 结论。 预印本 刚问世,这解决了一个现实,即尼安德特人似乎有一个很小的有效人口规模。 同时,这个问题是非常现实的,存在于保护遗传学中,甚至存在于更广泛的哺乳动物世系的理解中,其中许多经历了瓶颈,甚至没有人为干预。 但是我们可以从中得出多少结论 水蚤,它的基因组很小(小于人类基因组大小的10%,大约是哺乳动物的平均水平),但基因多出约1/3? 我会赌很多。 但是,当对这种研究进行全基因组分析时,我真的会很感兴趣 水蚤,我们可以查看站点的频谱,而不仅仅是根据适应度进行推断。

最后,我确实要在此强调一些与近亲繁殖有关的问题,这似乎是由于部分隐性低频变体的分离负荷所致。 这是重要的基础性见解,使我们能够正确地概念化地了解小规模人口或经历瓶颈的血统中发生的事情,以及为什么这是一个问题。

 
• 类别: 科学 •标签: 近亲交配, 人口遗传学 

9780981519425_1布赖恩·查尔斯沃思(Brian Charlesworth),《大法官》的合著者 进化遗传学的要素, 赢了 托马斯·亨特·摩根奖章 来自美国遗传学会。 他演讲的公开副本, 人口遗传学有什么用?,现在位于 基因。 在演讲中,他向广泛的听众讲了话,其中包括在分子遗传学和发育领域工作的人们,这些人与人口遗传学相距甚远,这说明了他的研究领域对更广泛的学术事业为何如此重要和至关重要。

首先,他认为,如果没有对种群遗传动力学的良好直觉,就无法很好地模拟进化过程。 当然,直觉只会随着时间的流逝而吸收人口遗传学,并着问题集。 但是,您必须投入工作来就最广泛的范围内的进化生物学进行有力的讨论。 查尔斯沃思(Charlesworth)提出,那些不了解种群遗传学的人“冒着犯错误的风险,例如断言快速的进化改变最有可能发生在小的创始人种群中。” 这里的问题是 在非常大的人群中选择功能强大。 在较小的容器中没有那么多。 我本人曾多次遇到非人口遗传学家的困惑。 但是,我确实也想承认遗传漂移会引起快速的等位基因频率变化,所以即使在这里我也要说,有些人可能会对查尔斯沃思(Charlesworth)的具体细节有所质疑(我不是一个对这一特定主张有异议的人,因为记录;我知道他的意思)。

其次,他阐述了生物体基因组中转座因子(TE)的性质,为何如此常见,为何如此常见以及PRDM9在重组中的作用。 基因组的普遍特征可能具有或不具有适应性起源。 这意味着进化遗传学必须介入并解决长期动态问题。 查尔斯沃思与进化遗传学的框架和分子遗传学的结构限制相交,阐明了种群遗传学如何阐明基因组特征的生物物理特征以及这些特征的分布。 如果说进化生物学是科学 为什么。 人口遗传学是 怎么样。 在这种模式下,分子遗传学可以被认为是 is.

最后,尽管查尔斯沃思(Charlesworth)仅在演讲结束时就提到了这一点, 我认为至关重要的是要记住后基因组时代即将到来,我们有责任思考 人口 条款。 人口遗传学中常见的分析方式很容易进行大数据分析。 我记得去年在ASHG与一位年轻研究员的一次谈话,他告诉他正在从人口转向医学和遗传学。 但是,当他的最新出版物问世时,我不得不观察到这从根本上说是医学上的工作 人口 基因组学。 您可以将遗传学家从种群中剔除,但不能将种群从遗传学家中剔除。

 
• 类别: 科学 •标签: 人口遗传学 

选择组

戴维·赖希(David Reich) 实验室有新的预印本, 欧洲八千年的自然选择,它是对 来自草原的大规模迁徙是欧洲印欧语系的起源. 在以前的工作集中在古代和现代人口之间的关系的地方,本研究将重点放在塑造古代和现代人口的自然选择模式上。 该方法利用了先前工作所支持的显式模型,即欧洲人最近似为以西欧的狩猎者-采集者为代表的一个群体的三个人口混合体,这是最早将农业带到欧洲的农民和中亚欧亚大陆可能将印欧语言带入了欧洲。 用这几篇论文的话来说,是WHG,EFF和Yamnaya。 基本上,由于古老的DNA技术,它们具有这些祖先群的等位基因频率,以及现代人群中的频率。 通过比较频率,可以推断出与期望值的偏差是否足够大,从而可以满足您对某个场所进行某种选择性扫描(根据给定选择系数快速改变比例)所期望的条件。

LCT首先,很明显,在过去的4,000年中,欧洲的乳糖酶持久性一直处于强烈的方向选择之下。 即使在青铜时代,中欧样本也没有表现出在整个 西部和中南部欧亚大陆LCT 与今天的持久性相关的场所。 快速调查 1000个基因组数据 结果表明,这种变异在系统发育上接近的现代欧洲人群中差异很大。 西班牙数据集中的频率约为50%,但在意大利的托斯卡纳样本中,派生变体的频率约为10%。 在丹麦和瑞典,衍生的等位基因频率高达〜75%(表型表达占主导,因此意味着〜95%的乳糖酶持久性),尽管在芬兰样本中它更接近西班牙数据集的频率。 在南亚,有1000个基因组数据和早期工作表明,在印度西北部,旁遮普邦(乳品文化最为普遍)的旁遮普邦,频率在25%或以上。 随着距该区域距离的增加,下降幅度在南亚和南亚东部下降至5%。 围绕这种特定突变的单倍型网络暗示它可能起源于欧亚大陆中部,因此整个旧大陆的频率变化既暗示着迁徙,也暗示了选择。 有趣的是,在Yamnaya中乳糖酶持久性等位基因的出现频率并不明显。 它开始出现在诸如 有线洁具 贝尔·贝克烧杯,尽管其频率远低于该地区目前的频率。

但是乳糖酶持久性的故事并不完全令人惊讶。 它与欧亚大陆牛文化和复杂社会的兴起有关的晚期进化轨迹表明,生物学方面的进化变化需要强大的文化支撑这一现实。 在欧亚大陆以农牧业的形式存在。 在非洲各地区,类似的力量正在发挥作用 选择签名 在依赖牛的群体中更为明显,这可能是由于该性状出现的新近度,它们被清扫了。

世界上有新面孔吗?

世界上有新面孔吗?

这些数据中几乎没有其他签名。 其中三个与色素沉着有关, SLC24A5, SLC45A2HERC2。 埃文·卡拉威(Ewen Callaway) 报告的特殊性 去年旧石器时代的欧洲狩猎采集者可能有深色皮肤和浅色眼睛。 这里的理由是,欧洲人和非洲人之间肤色差异的很大一部分归因于 SLC24A5,这在现代欧洲人中几乎是固定的。 然而,总体而言,古代欧洲的狩猎采集者并没有固定在这个地方,而西欧的狩猎采集者则表现出祖先的变种。 为了了解这一点,中东大部分地区的绝大多数等位基因是多么特殊,南亚的等位基因大约有一半(我是同等价值的衍生等位基因的纯合子,而且我的皮肤仍然明显是棕色的,尽管显然不是很黑)。 这 最佳可用数据 这表明突变等位基因最近出现在中东,并且从那个起源点开始扩展。

SLC45A2 不同之处在于,它的分布远不局限于欧洲,尽管它在中东的频率很高,而在南亚的频率却很低。 相同的 HERC2,但令我惊讶的是,在孟加拉国的0.10个基因组数据中我发现与蓝眼睛颜色相关的“欧洲”变体实际上占1000的比例(我是祖先变体的纯合子),与旁遮普人的样本所占的比例相同。*

这里的结果似乎表明所有这些基因座都处于选择中。 他们俩 SLC 尽管基因处于正选择状态 SLC24A5 可能随着农业的到来而从EFF那里获得了第一笔提振,即使后来该团体与缺乏EFF的狩猎者-采集者融合在一起,后来也得到了解决。 好奇地 HERC2 处于一些否定选择之下。 请记住,所有的狩猎采集者似乎都携带衍生的变体,因此频率只能下降。 但是在南欧,频率可能会下降,而在北欧,这种频率可能会保持或反弹。

当然,在评估色素沉着基因座及其与选择的关系时,我们面临的主要问题之一是,选择的目标是否是色素沉着的性状或由基因座调节的其他事物并不总是很清楚,色素沉着恰好是一个显着的特征副作用。 关于人口为何会色素沉着的理论有很多,但我认为没有一个能真正得到很好的支持。 另一个问题是,我们是否足够了解色素沉着的遗传结构,以至于实际上可以推断出这些古代种群的性状特征很容易通过将基因型映射为表型的现代模型来预测。 换句话说,旧石器时代的欧洲人是否因不同等位基因而肤色较浅? 在现有人群中,皮肤颜色的遗传结构相对容易理解。 虽然有可能,但现代北欧人和南部欧洲人(在较小程度上)却拥有大量源自于旧石器时代的欧洲血统。 对大约有20%的欧洲人的非洲裔美国人混杂人群的研究表明,决定肤色的主要变异是现代人群中存在的变异,尽管可能没有能力从WHG等中检测出变异。当然,旧石器时代欧洲人的闪电等位基因可能受到负面选择,除了 HERC2 / OCA2 轨迹。 但这并不是我所能做到的特别简单的解决方案(顺便说一句,如果选择的目标不是色素沉着,那么色素沉着相关基因座会作为选择测试的阳性结果出现在簇中是很奇怪的)。

与色素沉着有关的第二个问题是,Yamnaya种群似乎并没有特别美丽的头发或天蓝色的眼睛。 派生的频率 HERC2 SNP在北印度人口的范围内,而 SLC45A2 SNP在 相同频率范围 作为中东团体。 可能有人认为Yamnaya并不能代表侵略欧洲的人口,但请注意,新石器时代晚期和青铜时代,相关等位基因的频率介于其与现代群体之间。 这些结果暗示 原位 欧洲内部经历了全新世的演变,一直到历史时期,都朝着我们独特地归因于欧洲人的表型发展。 尤其是考虑到后来的印欧东部分支似乎拥有这一事实,这是很奇怪的。 很轻。 我认为我们无法做出最后的推论,但对我而言,它开始看起来像是“原始印度-欧洲”人民的复合体,具有高度的国际化性和异质性。 我们还应该期待其他吗? 当蒙古人向四面八方扩张时,它们不同的卷须被嵌入不同的民族底物中(例如,中国的Ta人,基塔伊和女真,俄罗斯的基普恰克特克斯等)。

出现的另一个主要基因座是与脂肪酸代谢有关的, FADS1。 对人类和家畜进行选择的许多测试表明,处理营养输入的能力发生了变化。 似乎适合选择的候选表型似乎很合理,因为它与适应性的关系很简单。 使用多基因评分方法,他们还发现,在西班牙等地的新石器时代早期人群中,身材矮小的选择。 我认为,未来的研究领域将是在适应马尔萨斯高压锅的农业人口边缘的生物适应领域。 平均而言,与最近一次“冰河世纪最高峰”期间的平均身材相比,人类直到最近才变得越来越小。 与新石器时代的伊比利亚人相比,亚姆纳亚人似乎很高。 也许这与农牧业的性质有关? (尽管要注意的是,如果没有乳糖酶的持久性,它们将以乳糖的形式错过大约1/3的卡路里,尽管不是蛋白质和脂肪)

埃达莫塔拉但是有一个我尚未想到的转折,这就是关于斯堪的纳维亚地区的狩猎采集者的转折。 与WHG样品不同,您可以看到,它们在两个位点显示出衍生和祖先等位基因的混合频率 SLC 位点。 这是很特殊的,因为从地理上讲,它们与发出联邦军的核心地区距离较远。 我们确实知道他们的祖先有点异国情调,因为有关印度-欧洲移民的论文指出,他们似乎具有印度-欧洲人带给欧洲大部分地区的祖先成分,即北欧亚祖先(虽然远低于祖先)比EHG组少得多,而EHG组是Yamnaya人口的部分先驱。

过去很复杂,不适合可靠的叙述。 然而,斯堪的纳维亚样本最奇怪的方面是,它们带有东亚/美洲原住民的变种 雷达 以明显的频率! 右图说明了这一点。 蓝色为焦点SNP(黑色为纯合子,浅色为杂合子,黑色圆圈表示仅检索到一个等位基因)。 在来自北京人口(CHB)的中国人中,派生的变异体频率很高。 在来自犹他州(CEU)的西北欧洲人的样本中,该样本不存在。 您可以在1000个基因组和其他地方确认这些发现。 在欧洲 雷达 似乎仅在芬兰及相关人群中发现过这种东亚形式。 作者利用ALDER得出的结论是,混合发生在距今约1-2千年的时间,来自一个类似东亚的群体(在印欧语系中)。 他们发现此来源最适合 额那桑 西伯利亚中部北部)。 从这一发现中得出的一个有趣的事实是,衍生的SNP所针对的单倍型在北欧相对较普遍。 图中的箭头指向携带祖先SNP但具有相同单倍型的个体,该单倍型在东亚占主导地位(在具有衍生变体的斯堪的纳维亚猎人-采集者中也是如此)。 作者指出:“统计数据f4(约鲁巴,斯堪的纳维亚猎人-采集者,汉族,昂热安达曼岛民)显着为负(Z = -3.9),这意味着斯堪的纳维亚猎人-采集者的祖先与汉族之间存在基因流,因此这种共有的单倍型很可能这是这两个族群祖先之间古老基因流的结果。” 尽管在早期对这些数据集的研究中,他们没有解释过旧石器时代东西欧亚大陆之间基因流动的可能性,以此来解释某些结果,但斯堪的纳维亚的狩猎采集者并未提供这种结果。 我不知道如何看待衍生的东亚SNP出现的单倍型在北欧很普遍的事实(尽管没有衍生的SNP,由于最近的西伯利亚混合,它可能只在少数人群中出现)。 难道是古老的基因从西方的欧亚旧石器时代的人类流传到了东亚的人口中,然后这种单倍型引起了后来席卷到近乎固定的突变? 如果是这样的话,我会对单倍型网络感到好奇,因为北欧人在涉及该单倍型时应该更加多样化。

在不久的将来,我们将可能拥有更好,更多的古代样本全基因组序列。 随着更好的数据使矛盾变得清晰连贯,这项工作引起的一些混乱将得以消除。 预印本对任何人都是免费的,我邀请读者对其进行深入研究。 尽管结果只产生了一些积极的选择信号,但它们的含义却微妙而复杂。 我当然还没有考虑所有事情……。

*蓝眼睛的比例是 许多 根据我的经验,旁遮普语比孟加拉语要高。 甚至在欧洲人发现的遗传背景下,蓝眼睛很可能表达出来,在欧洲人中,在固定处附近还有其他色素沉着的等位基因。

 
• 类别: 科学 •标签: 欧洲人, 人口遗传学, 选择 

figure2

figure1 我想建议,遗传和考古记录支持 柯南野蛮人 就我们的男性祖先的看法而言,是“生活得很好”。 基本上,是征服敌人并抓住他们的女人,这是对敌人的一种升华。 来自成吉思汗的有争议的报价。 科南也许是虚构的,但成吉思汗不是。 发生这种情况时,有大量的间接证据表明, 成吉思汗是巨大的。 汗不仅生了许多儿子,而且他们的儿子也等等。 全世界有成千上万的男人 成吉思汗及其家人的直接父亲后代。

这是众所周知的。 但是现在有了更多新的知识,这要归功于 基因组研究, Y染色体多样性的最新瓶颈与文化的全球变化相吻合。 本文的优势在于,它利用Y染色体的全基因组序列来产生系统发育推断。 这很重要,因为相对于其余大部分基因组,Y染色体的遗传变异很小。 不利的一面是,由于利用了技术对Y进行全基因组测序,因此299的样本大小不如我们用来分析单亲谱系的大小那么大。 将来,这种情况将会改变,因为世界各地的数据库中有成千上万个Y的全基因组序列,尽管资助机构分配的计算能力可能不足以按照论文中显示的方式来处理它们(不会将整个序列用于很多分析,而是约35,000个SNP)。

那么,论文的主要发现是什么? 用一个 贝叶斯天际线图 (BSP)很明显 四千至八千年前, 世界许多人口的有效人口规模。 同样清楚的是,女性有效人口并没有经历同样的剧烈收缩。 补编有个人数字,许多历史和考古事件可以轻松地映射到这些人口规模的变化上。 例如,非洲人口规模后来的减少可能是由于该大陆后来采用了农业,并与班图人的扩张同步。 在新世界中,数据似乎显示有效人口规模的持续减少和持续减少。 这 哥伦比亚交易所 并且此后可能导致人口大量收缩。 figure3有趣的是,在欧洲数据中检测到两个事件,其中样本量相对较大。 第一次重大下降似乎与“第一批农民”(例如LBK文化)抵达北欧相吻合。 在中东(橙色),您会看到崩塌,然后在很早的时候迅速上升。 这与这里的农业早期历史相吻合。 但是在欧洲的样本中,上升迅速,然后在大约3,000年前稳定下来。 这可能是 印欧 到欧洲的文化。 如果其他地区的样本量与北欧一样大且具有代表性,那么使用BSP方法可能也出现了如此细微的细节(要明确的是,我怀疑欧洲有效样本量的下降是由于I类单倍体,而延误了扩展是由于R1a和R1b在几千年后才到来)。

同样令人感兴趣的是不同进化枝的深层结构。 那些进入Y染色体单倍群的人可以从该图的左上角提取更多内容,但它显示了主要基团的关系及其最近的扩展。 Q和R进化枝对我的亲和力表明,那些认为这些与“北欧亚先祖”有某种联系的人是正确的。 同样,I和J在同一进化枝中的位置也表明了它们来自古代西欧亚更新世群的共同血统。 I谱系最专门与欧洲的狩猎采集者相关,而J谱系传统上与从各个方向扩展到中东的农民群体相关(请注意,J的一个分支位于中东,中亚,南亚和欧洲)。 我同意 二烯 与横跨撒哈拉以南非洲和西欧亚大陆的血统相对应的E分支表明可能是更新世向非洲的反向迁移。 我也想知道他们是否与神秘的“基础欧亚人”有某种联系。

他们强调的论文的重要部分是,在距今约50,000年之前,存在着大量单倍群,这些单倍群与当今在欧亚大陆普遍存在的单倍群有关,Y染色体Ne大约为100。 尽管作者指出,他们没有足够的能力拒绝单独的“南方之路”移民模式,但这似乎与非非洲人在“非洲以外”事件后迅速扩张的观点是一致的。被常染色体数据检测到。 对于Y和mtDNA数据的局限性,这是一个很好的警告; 这两个基因座拒绝了古老的混合物,因为非非洲人源素谱系已经灭绝(mtDNA和Y的周转率高于重组的常染色体区域)。 figure4此外,抽样中还存在一些主要缺陷。 例如,在非洲人口中,似乎没有一些狩猎采集者群体,即科伊桑人或东部my格米人被包含在数据集中。 该地图还显示,未对东北亚(中国,日本和韩国)和大洋洲进行广泛采样。 但是,从他们确实拥有的人口覆盖面的更广泛视角来看,这些只是次要问题。

这些结果的最重要的含义与现代人类生存过程中人类社会组织和行为的变化本质有关。。 上面的论文的作者似乎理解了这一点,因为对该论文中的主题有广泛的关注:

雄性迁移率的增加可能会降低雄性Ne,但如我们的经验数据所观察到的那样,不太可能导致Ne的短暂急剧降低。 各界之间的竞争,在后代之间预期的后代数量方差的增加会大大降低N e(Whitlock and Barton 1997)。 例如,如果竞争是通过男性驱动的征服进行的,则影响可能是男性特定的。 一个历史的例子可能是蒙古扩张(Zerjal等,2003)。 运输技术的创新(例如,发明了轮子,马和骆驼的驯养以及开阔水域的航行)可能促成了这一模式。 可能吧 我们观察到的影响是由于文化驱动的后代内男性后代数量上的男性方差增加以及迪姆之间的男性特异性方差增加,这可能是由于性别偏见的迁移方式增加(Destro-Bisol等人2004; Skoglund等人2014)和男性特定的健身文化遗传所增强。

要重申这里所说的话:

1)在全新世期间,我们看到了强大的父系力量的兴起,它们参与了群体间竞争的赢家通吃。

2)在“获胜”父系中,可能存在获胜者通吃的动力,或者至少是高生殖变异

当涉及到农民和游牧民族之间的对抗时,我确实认为跨种族竞争的模型是很现实的。 但是,当涉及到农民和游牧民族反对狩猎采集者时,我认为没有人能称其为竞争。 在大多数情况下,后者将很快被农民和游牧民族淹没; 消除,排除或至少被同化(在猎人-采集者密度高且久坐的地区有例外)。 至于农民和游牧民族的复杂社会,即使在他们内部,不平等和分层的上升也意味着从属或次要的男性及其血统被边缘化,留下的后代很少。

男人在 平均大15%至20% 比女人。 男人也是 比女人。 但是,大猩猩之间的性二态性远远不足。 这表明男性之间的性竞争已经减弱,或者至少不在物理领域。 尽管我不是那个阵营的成员,但他相信我们所理解的战争必定是全新世农业社会的特征,但似乎人口密集的高压锅导致群体间暴行的规模急剧增加。 对这种变化做出反应的一种方法是在身体上变得更大,但是在生物进化如何重塑人类体形方面存在局限性。 不仅如此,而且更大的人类可能需要更多的营养投入,而马尔萨斯条件下的农业革命并没有大规模地实现这一目标。 因此,人类做了他们最擅长的事情: 文化创新.

文化创新是一揽子交易。 父系宗族的中心作用往往是施加力量以维持社会秩序,并在群体间竞争中扮演矛尖的角色,最终导致这些群体几乎完全拥有权力。 父系制的重要性自然导致确定亲子关系的重要性增加,因此,社会风俗强调了女性的贞操。 这些强大的血统基于大猩猩很久以前就得出的解决方案:将雌性当成动产,并捍卫她们的财产。

“群体中的人”是由农业社会的特定社会文化条件引起的,而他们本身并不一定以任何方式触发。 但是,一旦您对小组中的男人种姓的出现有一点好处,那么发展这种种姓的小组就会受益。 在这些群体中,种姓最终接管了群体的身份,并使自己的利益与群体的利益相适应。 雅典人 城邦 是民主的,但仅适用于出生于雅典的自由男性。 换句话说,古代世界对激进民主的最激进的实验还是相对排斥和具有政治权力和代表权的性质所界定的(同样,请记住,雅典经济地位较低的自由出生男性的权力与它们在海军中作为划桨手的重要性)。

过去几个世纪以来,经济和社会力量以广泛的同情心发言,导致了过去一万年文化创新的缓和,这些文化创新对人类的自由力量产生了直接的影响。 这种巨大的放松在某种程度上可以理解为古老的父权制垄断的瓦解,体现在遍布世界的大家庭和宗族上,首先是所有男人和女人的民主代表制。 在西方,从10,000年到1800年,非熟练工人的收入大幅度增加,扭转了新石器时代出现的“赢家通吃”的趋势。

话虽这么说,后工业和后唯物主义世界在北欧这样的地方盛放,却不完全是旧石器时代。 后新石器时代的一些创新,例如有组织的宗教,可能会留在这个充满社会复杂性和密度的世界中。 精英男性世系对权力的极大下放是一个特定方面,我认为现代更类似于旧石器时代。 更为自由的性伦理也是另一个方面,现代世界更像是狩猎者和采集者。 但是自主的人,一个孤岛,是一个虚构的。 狩猎采集者过去和现在都是社交动物。 毫无疑问,就像现代的狩猎采集者一样,它们也受到禁忌和规则的束缚。 现代西方许多人提倡的平等主义愿景是对后新石器时代世界的社会控制的一种反应,但这些社会控制本身植根于人类的认知冲动。 谷物世界中的竞争尚未完全形成,并且 在大镰刀重新用于血腥目的之前,人类就存在着对暴力和统治的冲动.

 
• 类别: 科学 •标签: 系统发育, 人口遗传学, Y染色体 
来自HGDP的rs17822931的分布

来自HGDP的rs17822931的分布

吉浦(Koshi-ichiro)等人。 “ ABCC11基因中的一个SNP是人类耳垢类型的决定因素。” 自然遗传学38.3(2006):324-330。

吉浦(Koshi-ichiro)等人。 “ ABCC11基因中的SNP是人类耳垢类型的决定因素。” 自然遗传学38.3(2006):324-330。

我有 讨论过 rs17822931 in ABCC11 几次。 原因是多方面的。 首先,在许多感兴趣的特征上,它以简单的孟德尔(隐性表达)方式在人群中表现出差异。 其次,分布存在暗示性变化。 第三,这些特征在没有生物医学的情况下还是很有趣的。 换句话说,这是一个很酷的例子 多效性 人类的遗传变异不会让你沮丧。 如果您签出 SNPedia页面 您会注意到它与耳垢类型(湿与干),体味和 初乳 分泌。 这还不是完整的清单,我有一定的信心,生物学家并未对影响其变异的所有主要表型进行研究。

直到最近,我才真正对这种性状的种群遗传学感兴趣。 但是与一些分子生物学家的朋友交谈后,我意识到我应该跟进并深入研究,我发现这很有趣。 具体地说,因为它与体味有关,无论是否喜欢,它都是现代世界中重要的表型。 特质正好在我的家人中分离。 我儿子是TT基因型,因为他的父母是杂合子。 这意味着他成年后会表现出较少的体味。 少多少?

In 皮肤科学杂志 我发现 SNP在SNP中的功能表征 ABCC11 等位基因—对腋窝皮肤新陈代谢,气味产生和相关行为的影响。 显然,这不是我经常阅读的期刊,但是其中一些表格令人着迷。 受试者是几百名菲律宾人。 这是一个感兴趣的等位基因以中等频率分离的种群。 因此,有许多人有干耳垢和湿耳垢,以及所有相关的特征。

这是我提取的一些表格*:

平均恶臭评分
5小时 24小时
TT 2.59 2.6
CT 3.26 3.4
CC 3.21 3.5
基因型
TT CT CC
使用除臭剂 0.5 0.86 0.97
不使用 0.5 0.14 0.03

我不知道主观的恶臭量表是如何工作的,但是道德很简单。 那些具有TT基因型的人饱和度要低得多。 这体现在日常行为中。 日本有大量的数据表明,去看医生的人身上的异味问题很有可能是湿润的耳垢。 来自菲律宾的数据表明,具有基因型TT的个体必须充分意识到自己的体臭,才能放弃购买除臭剂,尽管我认为这在美国受菲律宾影响的文化中是很规范的。

1-s2.0-S0923181113003058-gr1但对我而言,最有趣的是不同基因型汗液的化学差异。 他们指出, Nα-3-甲基-3-羟基己酰基谷氨酰胺(HMHA-Gln), Nα基因型之间是-3-甲基-2-己基-谷氨酰胺(3M2H-Gln)和3-甲基-3-硫烷基-己醇-半胱氨酸-甘氨酸。 除了这些化学物质是“恶臭共轭物前体”之外,我对这些化学物质了解不多。 不足为奇的是,个体微生物菌群随基因型的变化而不同。

已经尝试了解 选择 可能影响了该特征区域变异分布的过程,但我并不完全相信所见即所得。 尤其是当作者认为耳垢表型在某种程度上是因果关系时(或者至少可以使因果关系得到见解,如果这是有道理的),那么它可能只是一种发展的副作用。 需要考虑的是,某些模型假定该特征为隐性表达,这对于体味和耳垢是正确的。 但是我们不知道 if 选择发生在这些特征上。 由于多效性性状,给定基因的变异所导致的优势可能表现出不同的优势水平,从完全优势到加性再到隐性表达。 选择的目标可能显示出与许多副作用表型不同的优势系数(为您提供一个具体的例子,欧洲人对蓝眼睛和非蓝眼睛颜色负责的位点表现出一定的隐性,但它也对变异有影响。在皮肤上添加的颜色)。

A 使用HGDP数据集的2009年论文 找到了选择的证据 ABCC11 使用XP-EHH,但不使用iHS。 换句话说,跨种群而不是种群内部的单倍型差异扩大,这通常意味着种群之间的固定距离很近,而不是种群内部正在进行的种群固定。 为了更好地了解等位基因的分布,我决定查询SNP中的SNP。 1000个基因组浏览器。 我邀请您自己查看数据。 在这些人群中,有些人群的样本量开始变得相当大。 有趣的是,在西非人口中,祖先变体几乎是固定的,或者完全是固定的。 由于最近(近10,000年)的欧亚混合物,可以很容易地假设情况并非如此。 在欧洲,衍生变体的频率很低,大约为10%,但是在芬兰样本中,它的峰值为〜25%。 这与HGDP数据集中的模式保持一致。 非洲人的祖先变体C通常是固定的,而欧洲人的衍生变体T的发生频率较低,从西南到东北则呈上升趋势(即俄国人的高峰,撒丁岛人的比例最低)。 但是,尽管北非的莫扎比人没有,但HGDP数据集中的中东样本也具有欧洲的T比例。 HGDP中的南亚样本具有比欧洲人更高的衍生变异水平,介于该群体和东亚之间。 但是1000个基因组的数据会导致图的变厚(而且,样本量很大!)。 孟加拉国的人口比例甚至甚至超过了巴基斯坦的人口比例。 基因型计数如下:12 CC,54 CT,TT。 当我看到这一点时,我以为是东亚混合物,约为10%至20%,这可能是相对于巴基斯坦群体而言T富集的原因。 但这是不正确的。 以下是印度电传的计数:20 CC,49 CT和33 TT。 斯里兰卡泰米尔人号:23 CC,49 CT和30 TT。 关于衍生变体的许多假设涉及对东北亚寒冷气候的适应。 在东北亚,情况可能仍然如此, 但您在这里看到的是NW到SE的祖先系到 ABCC11 在南亚。 除HGDP数据外,旁遮普和古吉拉特人的祖先变种比例较高,**。

来自1000个基因组的东亚样品的结果也很有启发性。 Dai族(在文化上与the族有关)在T族中的抽样频率约为200%,北京的汉族为56%,华南的汉族为97%,日本为Japanese族。 86%,而来自该国南部地区的越南人占88%。 首先,我的直觉是 对于隐性性状选择的等位基因来说,这似乎是一个奇怪的模式。 相反,选择显性特征的可能性更大,在该显性特征中,由于隐性状态的隐性表达,平衡频率保持在100%以下。 第二,对于Dai族来说,祖先的比例似乎很高。 这个特殊的人口是从中国南部的湄公河地区取样的,在中国您可以到达的最南端。 这种与纬度相关的跃迁对于解释为什么经常出现这种变化与气候有关的论点有很长的路要走(日本也有南北向跃迁)。

这使我们在哪里? 老实说,我认为我们无法围绕这种变化对选择的性质做出一般性结论。 在我看来,它在非洲受到功能限制。 非洲人口具有衍生的变体,但是可以通过最近的欧亚混合来解释(例如,LWK样本是肯尼亚努比亚人与具有欧亚血统的尼罗河人混血的样本。冈比亚或塞内加尔有关欧亚混合Fula)。 但是,一旦您离开非洲,似乎就消除了限制,而且许多人口的派生频率很低 非同义的 突变。 这 2006纸 侧重于感兴趣的SNP的样本是大洋洲样本,并且派生的变体分数太高,无法简单地与南洋杉混和。 可能是在非洲以外平衡选择的某种形式吗? 谁知道。 在某些地区,它可能是中性的,在另一些地区则是积极选择,在一些地区是平衡的,在非洲则受到限制。

但是,尽管该基因座具有进化上的谜团,但表型之间的相关性仍在不断增强。 由于其孟德尔特征,它是一个经典的遗传学插图。 在形态方面,我应该强调,与体臭有关的信息可能与 顶泌腺,位于腋窝和生殖器中,也是乳腺分泌物的前体。 理解了这些途径以及它们如何影响发展的人可能会说得更多。 我确信在某个时候,我们将能够回答有关该基因座及其与人类生物学变异的关系的重大进化问题,但这可能需要对其表型后果进行更好的分类。

附录: 如果您拥有23andMe帐户,则以下链接将显示您的基因型(以及您帐户中的其他任何人): https://www.23andme.com/you/explorer/snp/?snp_name=Rs17822931 (提前登录)。

*我将链条翻转,因此将T转换为A,将G转换为C。

**公平地说,泰米尔人在早期的研究中有一些证据,但是在1000个高基因组的南印度人口中,有两个样本数量很高。

 

JBS Haldane

JBS Haldane

健身是一个很容易谈论的概念,但实际上它可能很滑。 这似乎与约翰·梅纳德·史密斯(John Maynard Smith)的论点相矛盾,即在博弈论的背景下,生物学家相对于社会科学家而言比较容易,因为记账更容易,因为健身是显而易见的货币。 无论如何,直到最近在实验室条件之外,适应性及其进化遗传逆向 加载 一直是理论上而不是经验上的兴趣。 但是随着基因组学的发展,以及能够高精度检测有害等位基因的能力,这些老问题重新出现了。

在2008年,有一篇论文发表,报告说欧洲人比非洲人拥有更多的遗传资源, 与非洲人口相比,欧洲的有害遗传变异成比例更大。 当时我回想起 格雷格·科克伦(Greg Cochran) 基于生物医学以及一些不切实际的人口统计学假设(实际上是一个长期的瓶颈),该组织对此持怀疑态度。 基本发现很简单,因为“非洲以外”事件使欧洲人(可能是所有非非洲人)表现出更高的有害等位基因负荷,这是因为与漂移相关的选择力降低了。 在过去的七年中,简单的结果受到了批评,2008年论文的第一作者现在进行了评论,以解决矛盾的结果, 有害遗传变异在人群中的分布,出来(链接到预印本,已经存在了一段时间)。 简而言之,似乎有害等位基因的频率分布随人口历史的变化而在人群中可能有所不同,瓶颈和人口的快速增长导致非非洲人中稀有等位基因的过量,但大量人口产生选择的功效更大。 对我来说,论文中的理论本身没有结论那么有趣。 他在这里说:

未来的工作应包括研究具有不同人口历史(例如近期人口增长的数量不同)的其他人口中有害突变的经验模式。 用大量个体样本进行的研究将特别有用,因为它们将提供有关近期有害突变表现的信息……。

基因组学是强大的。 对于研究人员试图探寻的一种微妙的进化模式,让我感到震惊的是,在我们对人类(而不是其他物种)进行强有力的概括之前,可能需要更多数量的高质量的全基因组全基因组。 谨慎是绝对重要的,因为第一波SNP芯片结果似乎产生了一系列结果,这些结果根据理论进行了解释,而没有理解经验结果只是受手边方法约束的一小部分现实。

 
• 类别: 科学 •标签: 有害突变, 人口遗传学 

詹姆斯·查特斯(James C.Chatters)2002年的书

詹姆斯·查特斯(James C.Chatters)2002年的书

到目前为止,您可能已经阅读了以下最新新闻 西雅图时报埃斯克·威勒斯列夫(Eske Willerslev) 该小组将在《肯纳威克人》上发表遗传结果。 这种“窥探”是通过信息自由法获得的,这是因为肯尼威克·曼(Kennewick Man)被卷入 政治争议 自1990年代詹姆斯·查特斯(James Chatters)首次发现以来。 问题是 从形态上 这些遗骸不是当代美国原住民的典型代表,这可能使人们对该地区今天的土著人民的社会政治权利的合法性产生怀疑。 社会政治方面被殴打致死,我对此领域并不特别感兴趣。 相反,鉴于不久的将来将会出现的结果,科学会更加令人着迷,甚至令人惊讶。

2019387254肯纳威克人的最著名的重建很奇怪,因为它类似于英国演员 帕特里克·斯图尔特。 当没有DNA时,人类利用表型,形态来确定遗传相关性。 在1990年代,DNA不可用。 许多接触遗骸的研究人员的推论是,肯纳威克·曼(Kennewick Man)是不同的,因为他的形态可能类似于欧洲遗产。 争议变成了某种马戏团,以某种方式 史蒂夫·麦克纳伦,可以说是美国最重要的北欧 新异教徒,以与美洲原住民相同的理由对遗骸提出索赔! 后来的学者提出,肯纳威克·曼也许不是欧洲人,而是当代美洲原住民所不具备的欧洲人(例如,他可能是早期东亚欧亚人中与日本绳文有关的一部分)。

41VAznr2aiL._SX258_BO1,204,203,200_ 如果 “西雅图时报” 报告 是正确的,我相信是的, 肯纳威克人(Kennewick Man)是现代美国原住民祖先人口的一部分。 这应该使大多数政治辩论都搁浅,因为结果可能会平息许多土著激进主义者。 但是,仍有一些细节需要充实。 A 2012年出版 这表明欧亚大陆发生了二次移民,这导致了 NA-提纳 在北美北部和西部常见的人群。 相比之下,肯纳威克·曼(Kennewick Man)可能属于最早的乌拉圭裔美国人,他们是在大约15,000年前从贝伦吉亚来的相对较少的人口。 这是绝大多数土著血统,基本上是里奥格兰德州以南的全部。*

由于需要更新!

由于需要更新!

这里的上下文很重要。 现代古代DNA的一种见解是 在过去的大约10,000年中,有大量的人口流动,以及不同血统之间的混合。 肯纳威克·曼(Kennewick Man)死于9,000年前 我们了解的欧洲人 基因上不存在. 在整个欧亚大陆,非洲和大洋洲,全新世带来了巨大的人口流动(某些例外,例如安达曼群岛和西南非洲的沙漠)。 正如我在上面暗示的那样,新世界有所不同。 有一些人口统计方面的干扰,但在里奥格兰德州以南和整个北美东部,人口从相对均匀的创始人种群中减少,这些种群到达了更新世末期。 许多残骸似乎对美洲原住民的形态来说是“非典型”的事实,有力地证明了这一点。 原位 进化。**

几年前,一位人类学家告诉我,当您看到亚马逊当地人时,他们“看起来”像西伯利亚人。 是的,他们进行了更改和改编,但只是有些修改。 它向我说明了有限的遗传变异对种群的强大约束。 同样,尽管新世界各地土著居民的色素沉着有所不同,但远不及旧世界所见。 为什么? 也许是选择压力不同(或没有选择压力)的函数。 或者,也许不是最初就没有可供选择的变化形式? 旧世界的历史使我们所有简单的叙述变得混乱不堪。 实际上,由于新世界人口统计的简单优雅,它实际上可能是一个天赐之物。

*从我与Twitter的交流中 庞图斯·斯科格伦德 我相信成立的“第一美国人”群体中存在一定的人口结构,尽管数量不多。

**外加剂是一个问题,但是可以通过基因测试以及研究早期的现代遗骸来消除。

 

哈特 我的一个朋友正在上研究生,并已定居于实验室。 实验室内的核心研究是种群基因组学,现在他们需要加快该领域的发展速度。 上课当然是开始。 你可以阅读 霍尔丹的筛子 紧跟文献,如果您正在做基因组工作,这是必不可少的,因为文本很快就会过时。 此外, 格雷厄姆·库普(Graham Coop), 乔·费尔森斯坦肯特·霍尔辛格 拥有出色的在线笔记。 这样做的好处是它们是自由的。 缺点是有时您无法使用计算机屏幕。 通常,许多人都推荐约翰·吉莱斯皮(John Gillespie)的软介绍 人口遗传学:简明指南,其中有一个很好的 点燃版。 但是,如果您要进行研究生水平的工作,我认为最好是全力以赴。 Gillespie书籍适合用于速成课程或本科课程,但在某些时候您确实需要一些参考。 因此,丹尼尔·哈特尔(Daniel Hartl)和安德鲁·克拉克(Andrew Clark)的作品无可匹敌 人口遗传学原理。 该区域还有其他文本。 例如,我有菲利普·赫德里克(Philip Hedrick)的 群体遗传学和艾伦·邓普顿(Alan Templeton)的 人口遗传学与微观进化论。 由于各种原因,如果我必须选择的话,我仍然会选择Hartl&Clark。

猎鹰 我也认为了解定量遗传学很重要,为此,Trudy MacKay和Douglas Falconer的 定量遗传学导论 是我所知道的行业中最好的选择。 这是对 人口遗传学原理 因为它是从流行基因基础开始的。 德里克·罗夫(Derek Roff) 进化定量遗传学 还有迈克尔·林奇(Michael Lynch)和布鲁斯·沃尔什(Bruce Walsh) 数量性状的遗传与分析 可能对初学者来说太专业了,坦率地说,即使是许多从事该领域的人都没有读过那些书。

斯拉特金尼尔森 还有许多其他书籍可能以某种方式就足够了。 在我以前的帖子中,我提到了 进化遗传学的要素。 老约翰·梅纳德·史密斯经典 进化遗传学 也很好。 但是,如果您正在从事基因组学研究,而又不希望本书着重于经典方法,而是着眼于当代最佳实践,那么拉斯穆斯·尼尔森(Rasmus Nielsen)和蒙蒂·斯拉特金(Monty Slatkin)的著作 人口遗传学导论:理论与应用 很好这是一本简短的书,因为它是第一版,所以其中有很多错误。 据我回忆,它是根据伯克利大学教授的一门课程的笔记而开发的,它概述了您在今天发表的论文中看到的利用聚结理论和现场频谱的方法。 这可能是一个合理的快速入门,尽管我不确定它的开发是否足以作为参考(就其价值而言,我也有它的副本,并且正在加州大学戴维斯分校的研究生课程中使用它) 。

 
• 类别: 科学 •标签: 人口遗传学, 人口基因组学 

基本社会进化遗传学 1970年代初期,著名的进化遗传学家Richard C. Lewontin 人口遗传学“就像一台复杂而精致的机器,旨在处理没有人能成功开采的原材料。” 通过这种方式,Lewontin的意思是在1930年代 费舍尔, 塞沃尔·赖特(Sewall Wright)JBS Haldane 建立了该领域的理论基础,发现人口变异以检验其假设的技术相当薄弱(自然,这引起了许多争议,请参见 理论群体遗传学的起源)。 遗传学家正在使用经典方法,利用显着的表型作为潜在遗传标记的代理,并利用新型突变体在遗传图谱中与已知位置共同追踪性状的追踪模式。 那时,研究人员甚至还不清楚孟德尔遗传粒子的潜在生化结构,即我们所说的DNA。 那是在1960年代问世的。 但是,在1970年代初期,编写上述文章时,我们并不是在谈论DNA测序。 相反,这是 同工酶 Lewontin促成的一个时代 1966年。他在这段话中表达了时代的激动:

情况突然改变了。 母矿被挖掘出来,大量的事实被倒入这台理论机器的漏斗中。 从另一端开始,什么也没发出。 并不是说机器不能运转,因为即使没有震耳欲聋,也可以清楚地听到齿轮发生很大的碰撞,但是它却不能以某种方式将制成的大量原材料转变为成品。”

尽管上面表达了悲观情绪,但分子进化的出现激起了人们的争论。 中立理论。 一代多年前,进化遗传学家正努力应对海量数据的涌现,而海量数据正面临着20世纪初构建的理论框架。 今天,我们生活在“后基因组”时代,现在我们从 整个基因组。 细节可能有所不同,但由于新颖的结果符合旧的范式,Lewontin在1970年代的观察仍然成立。 上个月 PNAS 布赖恩·查尔斯沃思(Brian Charlesworth)发表了一篇论文,使人想到了这一点, 体质自然变化的原因:来自对健身的研究证据 果蝇 人群。 您可能知道查尔斯沃思(Charlesworth)是该书的合著者 进化遗传学的要素,是我向所有人强烈推荐的文字百科全书。 在本文中,这两个指南都是针对我们中那些不专心的人的回顾 果蝇 查尔斯沃思(Charlesworth)指出,遗传学以及在补品中发现的衍生品提炼物, 从群体基因组学推论有害等位基因的典型选择系数与从定量遗传学推论得出的典型选择系数之间存在矛盾。 人口基因组学是一个新领域,涉及在合理数量的个体中对许多标记物(通常是整个基因组)进行精确测序。 定量遗传学是一个更为经典的框架,它利用统计方法来解释实验室人群中性状的变异。

220px-果蝇_repleta_lateral 果蝇在孟德尔遗传学中具有传说中的作用。 在很大程度上研究果蝇 is 孟德尔遗传学的早期历史(请参阅 蝇王:果蝇遗传学和实验生活)。 因此,在这一领域中存在大量的研究是很自然的,并且如果没有某种程度的怀疑,就不能接受通过诸如基因组学之类的新方法获得的新结果。 查尔斯沃思(Charlesworth)指出,通过基因组方法发现的突变的极小的适应性效应偏向于单核苷酸变体(SNV)。 点突变。 相比之下,定量遗传学研究所隐含的较大效应突变似乎很罕见,因此在种群基因组样本量中如此缺失,这是由于转座因子(TEs)散布在整个基因组中,并可能破坏了功能。 与较早的理论模型一致, 适应度的大多数变化是由于少数突变引起的。 据推测,随着基因组方法变得更好(例如,更长的阅读时间以捕获重复元素和更大的样本量),它们将收敛于较早建立的定量遗传方法。 本文中的两个有趣的其他结果是,大部分差异是由于 平衡选择。 由于理论上的原因,平衡选择不能在整个基因组中普遍存在(适应性变化太大会导致每一代的巨大死亡率),但是根据Charlesworth的说法,在种群内的大部分变异中,平衡选择是可以维持的。 另一个有趣的动态是,由于我们的有效种群规模较小,种群基因组方法似乎在捕获适应性效应在人类中的分布方面似乎更好。 您可以出于技术原因阅读该论文,但是这里的关键是要记住 必须从模型生物推断时要小心。 这些模型是不完美的,我们始终需要永不超越我们的概括能力。

随着基因组学在人口遗传学中变得越来越普遍,这种分析将更加普遍。 而不是“一周内的基因组”论文,我们将转向实际尝试解决序列数据具体告诉我们有关谱系的问题,以及从进化结果中可以得出的结论。 一些生物具有悠久的科学研究历史,因此种群基因组学将成为补充和补充。 在其他情况下,尽管有机体没有如此丰富的文学和科学文化,这里强调的陷阱可能使我们警惕基因组方法的不足。

引文: 查尔斯沃思,布莱恩。 “健身自然变化的原因:果蝇种群研究的证据。” 美国国家科学院院刊(2015):201423275。

 
引文:Y染色体后裔集群和男性差异生殖成功:年轻的血统扩张在亚洲牧民游牧人口中占主导地位

引文: Y染色体后裔集群和男性差异生殖成功:年轻的血统扩张在亚洲牧民游牧人口中占主导地位

Balaresque_FiguresRevised251114复制 当涉及人类进化遗传学时,我有两个广泛的兴趣领域。 一方面存在功能生物学和种群遗传学的经典问题。 性状的变化以及如何随时间和空间选择变化。 然后是人口统计学,系统地理学和系统发育学的问题。 这是“历史人口遗传学”趋于下降的领域。 在1995年至2005年之间,有一个重要时期,重点是重建从单亲母系(mtDNA)和父系(Y染色体)谱系推断出的系统树。 通过使用合并框架,这些非重组区域生成了直观吸引人且在计算上易于处理的树,这些树说明了历史之间的关系。 这些通常叠加在地理地图上以重建过去的格局。 The_Journey_of_Man _-_ A_Genetic_Odyssey 自2005年以来,密集的SNP芯片出现,人们可以在成千上万的标记上打字,从而迎来了一个新时代,单亲研究也逐渐淡出了人们的背景(今天,我们正在进行全基因组分析)。 但是有时单亲研究仍然有用,特别是因为已经有一个庞大的样本和研究数据库可供人们使用。 中的新论文 欧洲人类遗传学杂志 就是这样 Y染色体后裔集群和男性差异生殖成功:年轻的血统扩张在亚洲牧民游牧人口中占主导地位这篇文章顶部的图是主要结果的总结,它显示了如何将其数据集中极其常见的Y染色体单倍群与特定历史事件相关联。 作者使用了一系列欧亚人口中超过5,000名男性的数据集。 调查遗传变异很明显,单倍群计数显示出指数分布。 仅在少数个体中发现了许多基因型, 但在许多人中发现了一些.

510CbnsBGLL._SY344_BO1,204,203,200_ 作者将单倍群称为“下降群”(DC),而不是单倍群。 您可以在顶部的表格中看到DC。 DC2是熟悉的单元组R1a1a,我是它的成员。 DC1是 “成吉思汗” 单倍群。 因为他们使用的是快速变异的微卫星,所以合并估计的间隔很宽。 但, 我几乎100%确信R1a1a会融合到比10,000年前更近的时期。 原因是我看到一些张贴者使用了ASHG Y染色体上的全基因组序列。 由于突变较慢的SNP的巨大标记集,因此这些估计值应更精确,而且对于这些常见男性谱系的最后一个共同祖先,它们也出现在相对较近的时期。 实际上,如果我正确地记得,在这些研究中,R1b和R1a之间的差异可以追溯到大约10,000年,因此R1a必须具有更近的合并。 用于R1a1a扩展的TMRCA令人怀疑地接近于最近一篇关于南亚人崛起的论文,该论文来自于一个土著群体与西欧亚人之间的混合物,来自帝国实验室, 印度最近人口混合的遗传证据。 但是,即使在本文中,也有证据表明从西部到南亚的Y染色体有明显的输入,因此我怀疑它也支持西欧亚人与土著群体之间的混合发生在不同的西欧人之间,而不仅仅是一组(即,印度-雅利安人可能是最后的西欧亚人,他们在公元前3000年到1000年之间快速连续到达)。 这些结果似乎也支持了“亚洲亚洲人”的祖先分布广泛的推测。

R1a1a

R1a1a辉煌

在最终评估中,我对 具体的故事要比一般的故事多。 这种“超级男性”血统模式是新的吗? 很明显,“阿尔泰式”区议会与土耳其人和蒙古人有关联,并且是根据历史而出现的。 R1a1a及其表亲年龄较大,居住在历史悬崖上的考古学阴暗地带。 但是这种模式对我们的血统而言是原始的吗? 我自己的推测是,总的来说,这种模式是在远古时代每当创始人事件发生时就预示的。 例如,扩展到大洋洲和新世界。 但是世界有什么不同 after 新石器时代的历史是,定期对父系的树进行“修剪”,因为一个分支会暂时统治它们。 将会消除许多古老的血统,因为一颗新的闪亮之星将主导穹苍。 但是那一刻的回声回荡了几千年,正如人们在单倍群中所看到的那样,这种单倍群遍布欧亚大陆的广阔地带,而且频率与规范不成比例。 人口爆炸像雷电一样,爆炸到人类文化景观中,并定期重塑未来的宗族拓扑。

 

不错的评论, 利用种群遗传学了解当地适应性的进展和局限性。 特别是,这里的重点是可以从新的基因组方法中得出的见解(例如, SFS 分析)。 但是他们保持谨慎,甚至沮丧的态度:

人口遗传学方法在本地适应中的许多重要问题始于(而不是结束)始于确定造成变异的基因座。 因此,重要的是要认识到,在分子水平上对局部适应性的全面考虑不仅仅具有用于分析致病基因的高质量数据来进行分析和统计。 挑战的症结在于,负责当地适应的最重要的生态特征是定量的, 并且不可能鉴定出所有导致数量性状变异的基因。 即使在人类基因型-表型关联研究中确定的单个基因座的累积解释能力(通常涉及成千上万的个体)通常也只是表型变异的一小部分……。

但我想指出的是,他们引用了 2012,从高度的基因组变异中捕获表型变异的比例的工作 从那以后变得好多了。 因此,也许这就是乐观的原因。 但是,正如他们指出的那样,人类是最佳案例,因为样本量巨大。 很好地提醒了“后基因组”时代的局限性。

 
• 类别: 科学 •标签: 人口遗传学 
腐肉乌鸦

腐肉乌鸦

海克尔的“生命之树”

海克尔的“生命之树”

作为人类,我们人类试图以一种直观易懂的方式来理解世界。 显然,一些想法来自环境投入。 如果您学习了一些数学知识并开始谈论除了我们可以掌握的三个空间之外的多维宇宙,那么显然您会发现高阶抽象的力量脱离了生活经验。 但是,相对于我们所生活的现实,科学通常并不那么稀少。 我们对世界的直觉通常与我们更广泛的理论相联系,其中许多理论清楚地塑造了科学模型,即使最终这些模型远远超出了我们的极限 格式塔 认识。 我们如何把握整个宇宙对我们如何在大自然的连接处分裂自然产生影响。

查尔斯·达尔文(Charles Darwin)通过自然选择的物种起源理论加冕了维多利亚时代的进化论思想,这两个方面都说明了这一现实。 一方面,进化思想与希腊人一样古老,并且可能更古老,因为爱奥尼亚人提出了正式和抽象的许多民间理论,这些理论很可能在古代世界中浮出水面。 但是,从那时到现在,有些人很难理解物种形成的进化本质,以及导致物种形成的形态变化。 系统渐进主义 (例如,对于神创论者来说,“宏观进化”一直是问题所在)。 对物种形成怀疑的心理根源可能是人类似乎拥有 天生的想法 关于种类和类别的性质。 柏拉图关于永恒形式的推测利用了我们对周围世界的深刻直觉,即使对于婴儿来说,也可以看出它们有本质,秩序和计划。 进化生物学家所称的“人口思维”是不自然的,并且在日常用语中,连续性通常以离散的方式呈现。 诸如物种之类的概念具有双重好处,既直观又符合我们对世界的自然偏见,并且在科学的日常实践中也很有用。 但是事实是,物种并不是真正的现象,例如太空中球的加速,而是一种有用的速记,它包含了一系列概念。

物种形成 我对“物种”一词的态度强烈地来自于 仪器的 在H. Allen Orr和Jerry Coyne的书中,从中间角度看,这些观点相互交织在一起, 形态。 这并不是说这本书是完美的, 至少从一些植物生物学家的角度来看。 但这就是为什么我强调 物种的工具观,对植物生物学家可能有用的分类对动物学家可能不是有用的分类,更不用说细菌遗传学家了。 物种作为一个概念仅存在于描述和阐明我们的思想,除非您拥有一个以设计师的手所带来的理想种类为先决条件的宗教模式。 科学分类学只是自然历史和进化遗传学的现实的粗略和近似的映射,它声称会在信息上崩溃。 鉴于物种概念存在的所有问题,请记住,这是 我们使用的分类学类别的“最真实” (例如,生物物种概念具有一定的连贯性)。

自然地,这并不意味着我们称之为物种的种群之间没有区别,只是我们不应该忽略这样一个事实,即我们描述自然的方式通常是速记,会掩盖和照亮。 关于的辩论 物种概念 内容丰富且有趣,但有其局限性。 我不认为有一个“定义可以全部统治”的立场。 这给我带来了新的论文 科学 在乌鸦上 面对乌鸦基因流动时表型完整性的潜在基因组格局:

种间基因流动对物种进化的重要性,程度和模式一直存在争议。 在全黑腐肉乌鸦和灰色涂层的带帽乌鸦之间杂交的经典例子中,基因组分化的特征表明,全基因组渗入延伸到形态混合区以外。 基因表达差异集中在以灰色和黑色羽毛滤泡表达的色素沉着基因中。 只有少数狭窄的基因组岛对基因流表现出抗性。 一个突出的基因组区域(<2兆碱基)包含所有81个固定差异(总共82万个单核苷酸多态性)中的8.4个,这些差异连接着涉及色素沉着和视觉感知的基因,这是一种反映颜色介导的合子前分离的基因组信号。 因此,局部基因组选择可以在渗入景观中引起明显的异质性,同时保持表型差异。

引用:Poelstra,JW等。 “面对乌鸦的基因流,表型完整性背后的基因组格局。” 科学344.6190(2014):1410-1414。

引文: Poelstra,JW等。 “面对乌鸦基因流动,表型完整性的基础基因组格局。” 科学344.6190(2014):1410-1414。

您可能想知道关于乌鸦种群基因组学的论文与我之前提到的更广泛的哲学问题之间的关系。 简单的, 随着科学的进步,它揭示了我们周围世界的真实和细粒度的形状,而不是我们粗略的先入之见。 我们黑暗地望着玻璃,以推断出我们固有的想法。 现代分类学起源于 卡尔·林奈(Carl Linnaeus) 系统以及状态 腐肉连帽 无论乌鸦是物种还是亚种,其历史至少可以追溯到这一时期。 本文在 科学 似乎从本质上“解决”了这个问题,即使不是样式。 实质上,我的意思是作者提取了足够的遗传信息,以使我们讨论中的所有空白点都得到我的满意。 在整个基因组水平上,人们无法将两种乌鸦物种/亚种区分为清晰而独特的实体。 就总基因组含量而言,德国腐肉乌鸦在遗传上更接近波兰戴兜帽的乌鸦。 但是,当涉及到影响诊断物理特征的基因组的几个特定区域,皮毛的色素以及行为的变化时,实际上这两组是截然不同的。 为了获得这些结果,科学必须是一流的。 或至少是2014年,而不是1814年。他们对雄性带帽乌鸦进行了测序,使其覆盖率大于100倍,从而产生了很高的参考序列。 然后,他们对60个腐肉和有兜帽的乌鸦进行了排序,覆盖率超过10倍,这对于种群基因组研究是合理的,特别是如果您可以将其与参考对齐。

引用:Poelstra,JW等。 “面对乌鸦的基因流,表型完整性背后的基因组格局。” 科学344.6190(2014):1410-1414。

引文: Poelstra,JW等。 “面对乌鸦基因流动,表型完整性的基础基因组格局。” 科学344.6190(2014):1410-1414。

基本的主要结果如右图所示。 您会看到,总体而言,德国腐肉乌鸦与西班牙腐肉乌鸦之间的遗传差异相对较大(后者是推定的来源种群)(西班牙,德国,瑞典,波兰)。 相反,正如人们可能会预测的那样,德国腐肉乌鸦和波兰带帽乌鸦之间的遗传差异很小。 但是,基因组中有一些异常区域,当您观察F中突出的尖峰时就很清楚 ST. 换句话说,连续的基因流在群体差异之间是同质的,就像您从基础理论中得出的那样(跨两个界,N> = 1足以防止差异),但是沿着非常显着特征的选择压力导致沿着少数基因组区域。 有趣的是,这并不是由于任何生态差异。 例如,当涉及到色素沉着时,尽管整个基因组存在巨大差异,但某些人群(例如非洲人和美拉尼西亚人)却彼此相似(黑色素族只是“非洲以外”人类的另一个分支)。 但是,人们可以提出一个明确的生态学理由来解释为什么会这样。 对于腐肉和带帽乌鸦则不是这样。 从直觉上看,德国与波兰的生态共享似乎比与西班牙的生态共享明显。 发生什么了? 作者提供了一个可能的答案:“区别于乌鸦系统的一个关键特征是,在维持不同的表型上显然缺乏生态选择。 相反,此处显示的数据与 认为交配和性别选择只能引起表型和基因型分化的想法。” 代替 物种形成基因,这些可能是“物种基因组区域”(是的,我承认,它的作用不大)。

那么就物种概念而言,这又将我们带到何处呢? 好吧,您的里程可能会有所不同。 在伴随 评论 彼得·德奈夫(Peter de Knijff) 生活条码 利用DNA系统识别物种差异的想法。 我认为生活的条形码只要存在就不会有问题 人们知道,不应将测量与测量相混淆。 概念种类是 不能 就像光速一样,它充满了假设,并且对不同的人意味着不同的事物。 如果人们提前意识到这一点,那么一致的语言或量尺仍然很有用,如果最终不能提供深刻的本体论意义(即,原子/夸克对于物质而言是基本的,而与物种无关)。生物之间的差异)。

尽管很高兴看到它在特定情况下可以解决,但这个特定结果也不是完全令人惊讶。 尽管家谱概念对于我们的直觉本质主义很重要,但物理外观和物种区别之间的联系是古老而直观的。 这适用于较低的生物分类水平,甚至可以追溯到查尔斯·达尔文(Charles Darwin) 性选择被认为是人类外表种族差异的原因 (Jared Diamond在 第三只黑猩猩)。 早在2003年 亨利·哈彭丁 我想到了这样一个想法,尽管总体基因组相似,但人类在表型上的差异可以在整个人群中持续存在。 对我而言,这进一步证明了这一点 基因组学的出现并不是为了给古老的真理带来和平,而是为经验的现实观念带来经验的现实之剑。 实际上,我们不必对描述遗传变异和进化过程的“最佳”术语进行讨论,而实际上可以对它进行几乎完整的描述,并让芯片落在可能的位置。 计算和量化。 其余为评论。

 
• 类别: 科学 •标签: 基因组学, 人口遗传学, 形态 
乌克兰

引文: 王尔德等。

图片来源:伊戈尔·克鲁格连科(Igor Kruglenko)

信用: 伊戈尔·克鲁格连科(Igor Kruglenko)

一份新的论文 PNAS, 在过去的5,000年中,欧洲人对皮肤,头发和眼睛色素沉着的积极选择的直接证据,使用古老的DNA检查欧洲人最近进行自然选择的可能性。 特别是,它着重于东欧人,大约与大约6000至〜4000年前的乌克兰毗邻。 如果您看补充表,该样本似乎偏向年龄范围的低端。 在论文本身(这是开放获取)中,我看不到一张图,无法大致了解从中提取DNA的位点的分布。 因此,我拿了一张补充表,并使用了纬度和经度信息以及每个站点的样本,并生成了一个密度图,上面有一个气泡图,上面覆盖了特定的位置(气泡的大小与站点上的样本数成正比) 。 像以前一样 来自一些欧洲狩猎采集者的古老DNA 必须牢记采样范围的局限性,以至于无法推断出如此之多。 尽管这里的数目要大得多(取决于SNP,N> 20或> 40),但检查的标记集却少得多,有一些色素沉着基因座和mtDNA。 然而,从早期开始,这并不是一个简单的地理例子,也不是时间框架 石器时代的 直到青铜时代。

图S1

图S1

补充说明中可以找到最清晰的顶线结果说明(显然,我更喜欢数字而不是表格)。 您在这里看到的是 在诊断欧洲现代人色素沉着变化的特定标记物上,来自同等地理区域的古代样本与现代样本之间的等位基因频率之间存在很大差异。 HERC2 众所周知,它是跨越长单倍型且与欧洲人的蓝眼睛高度相关的两个基因座之一。 SLC452TRY 是色素沉着基因标准套件的一部分,色素沉着基因在整个欧亚大陆表现为可变。 我对他们为什么不集中精力感到困惑 SLC24A5,这个位置在现代欧洲人中几乎完全固定为A等位基因,但在狩猎者和采集者中可能并非如此。 但是无论如何,结果都非常清楚: 从统计学上讲,这里采样的古代人口与同一地区的现代人口有统计学差异,并且在比较中似乎显得晦涩难懂。 那么自然推断是,在过去约4,000-6,000年内,欧洲人进行了强有力的自然选择扫描,从而增加了欧洲人等位基因的等位基因频率。 这不是一个疯狂的主张。 欧洲人最近对自然选择进行的测试通常围绕着色素沉着基因座,而色素沉着基因座在基因组上通常是非典型的(常见的是长而均匀的方块)。 这项研究所做的是将现代变异与古代人群中变异的分布相交 假定 成为祖先。

当然,问题在于它们是否真正地祖传。 但是记得我之前说过他们有mtDNA。 这很丰富,因此很容易(相对!)从古代DNA中获得。 将他们的样本与发现该地区的现代样本进行比较,并没有很大的不连续性。 他们使用遗传漂移模型来支持连续性情景,并且F st 〜0.005是您在过去大约4,000-6,000年的一组人口中所期望的。 为了说明这一点,这是关于Fst使用之间的常染色体SNP 俄罗斯人和法国人,或巴勒斯坦人和希腊人。 考虑到分离这些假定种群的时间深度,我认为即使没有它们的合并模拟模型,我也可以接受 线粒体DNA 凭直觉。 当然关键是不要忘记这是mtDNA,只有母系。 如果您看过现代的南亚人,您会发现他们主要是 不能 西欧亚大陆。 但是,如果您查看他们的Y染色体,则它们大多是西欧亚大陆。 常染色体DNA显示一半和一半的图像。 在拉丁美洲,性别介导的基因流动的问题更加明显。

k8488 像这样的模型变得更加合理,因为这些个体中有许多人都是 亚姆纳文化, 库尔干斯。 一些学者提出的论点是,是这些父系游牧社会的库尔干人,在大约5,000年前将印欧语种带到中欧和西欧(他们的东堂兄变成了Tocharians和Indo-Iranian,他们的南部堂兄变成了赫梯人,也许亚美尼亚人)。 这篇论文的最新最好的概述大概是戴维·安东尼(David Anthony)在 马,轮和语言:欧亚草原的青铜时代骑手如何塑造现代世界。 我发现它非常吸引人,以至于我在2008年的一次比赛中就完成了。如果这些数据正确的话,库尔干人看上去就不会像金发碧眼的Aryan 超人,相反,他们 成为 (虽然说句公道话,在这种情况下,我们谈论的是他们成为斯拉夫人,纳粹将其称为 Untermensch)。 但是,关于库尔干家族的一个普遍假设是,他们是一群男性手机。 在那种情况下,如果他们的mtDNA倾向于反映对象人群,而整个基因组更加混杂和国际化,反映出他们的迁徙,那就不会感到惊讶。

因此,关键在于是否相信该mtDNA证据可以代表整个基因组。 如果我只是拥有mtDNA,以及有关时间和地点出处的信息,我可能会接受关于连续性的论点。 但是表型标记是如此不同,要么发生了种群置换,要么我们做了很多 原位 选择。 替换似乎是一个更无聊的假设,尤其是考虑到以下事实:许多采样点不在经典的斯拉夫居住区,而是被伊朗或乌拉尔人或更近的土耳其人占领。 尽管研究人员正在使用当代的东斯拉夫人与古代样本进行比较,但在许多此类地点中,斯拉夫人仅在18世纪奥斯曼帝国回滚后才成为该地区的统治者。

最终,我不确定这种情况下遗传连续性的假设是否成立,所以现在就简单地将其作为假设。 那怎么了 您有很多选择。 问题自然转到为什么。 是什么促使选择? 在讨论中,作者相当全面地研究了许多假设。 他们大致分为两类,生态/环境和社会/性。 前者通常与转向农业和由于远离北方的鱼类转移而需要合成维生素D有关。 后者侧重于性选择,并且由于父系确定性的提高而偏爱特定标记。 尤其是,性选择假说似乎可以解释性别选择的兴起。 HERC2,与浅色眼睛有关,因为这可能是受人欢迎的特征。 文本中提供了直接重新连接: 许多色素沉着基因座具有多效性作用。 换句话说,它们可以调节整体色素沉着,皮肤,头发和眼睛,尽管程度可能有所不同。 因此,如果选择是出于皮肤方面的环境考虑,那么如果头发和眼睛发生副作用,那就不会完全令人惊讶。 当然,正如在这里的评论中所建议的,与顺序合成相反,不必假设存在一个单一的选择事件。 也许是 环境和性别选择?

这又是我将双手高高举起的另一个区域。 If 选择才是答案,而不是人口替代,那就是 非常 强的。 似乎这些基因座受到的功率范围与周围的功率范围相同 LCT,对于乳糖酶的持久性,西藏高海拔适应以及各种疟疾抗性等位基因(具有不同的选择性动力学,其中一些平衡)。 实际上,至少在现代医学之前,人们仍然可以根据表型检测高海拔地区的差异适应性,对疟疾也是如此。 我的问题是,我只是不了解有关因性选择而导致的人口差异适应程度的研究。 从理论上讲,性选择非常有力,尤其是在一夫多妻制的情况下,但要在人类中实现,就需要非常特殊的社会结构。 环境选择论点的性质往往更简单,因此更具吸引力。 但是,我们已经到达了一个古老的DNA产生许多令人困惑的东西的地步,我们需要回到第一原理,重新检查一切。 这包括性选择,这不仅仅是在我们手头没有更好的模特时扔掉那里的死神。 这就需要认真检查表型的生殖输出方差的模式,并将其重新插入选择性扫描的模型中。

引文: 在过去的5,000年中,欧洲人对皮肤,头发和眼睛色素沉着的积极选择的直接证据

请注意: 尤利娅·季莫申科的眼睛非常黑。 所以我认为她不是天生的金发。

 
• 类别: 科学 •标签: 人类遗传学, 肤色不均, 人口遗传学 
明道加斯

明道加斯

Twitter和博客上有很多关于 PLOS的新数据共享政策。 除了我要说的以外,我没有什么要说的。 从我的判断中,我确实认为,反应的利弊是有文化因素的。 基因组学的人们似乎以“是的,当然”的形式回应。 另一方面,其他领域的人有 积极反应少.

您可以去别处聆听“双方”的声音。 我相信这将是未来,反对者将不得不面对。 正式数据发布良好的主要原因之一是,在诸如基因组学之类的领域中,要分析数据的人比人多。 这样,我的意思是您可以提出许多不同的数据问题,但是您可能只对这些问题的一部分感兴趣。 实验室中的其他人可能会有不同的问题,但最终您可能会因为没有时间或没有兴趣而在桌子上留下了希望。 举一个有趣的例子, 几年前,我偶然发现了丹·麦克阿瑟(Dan MacArthur) 可能具有最近(> 200年)的南亚血统。 作为一名学术基因组学家,丹本人可以自己弄清楚这个事实,但是他有助学金和论文可以写,更不用说是非科学的生活了。 因此,我不得不偶然发现这一事实。 从某种意义上说,它对Dan没什么用,但它确实有用。 您永远不知道发布数据时会发生什么,因为您无法读懂别人的想法。 这样的惊喜是一件好事。

近年来最伟大的知识型慈善家之一是 梅特·梅斯帕卢。 他有很多 以他的名字出版,但他也慷慨地释放并组装了 数据在一起 以方便的形式。 这样可以轻松进行重新分析。 几天前,我注意到他增加了更多的欧洲人口,其中包括希腊人等未被充分研究的群体。 随着最近乌克兰局势的发展,我认为我会处理一些新数据。 我将数据集修剪为230,000个高质量SNP,并将重点放在分别包含500和340个人的大型和小型数据集上。

点击查看大图。

md1

MD2

树混合1

树混合2

混合物

–如建议 二烯 现代希腊人似乎受北方基因流动(Slavs)的影响要大于麦格纳·格拉西亚(Magna Graecia)的居民(意大利南部和西西里岛)的影响

–波兰人,乌克兰人和俄罗斯人之间的区别不大(尽管有一些来自传统芬兰地区的俄罗斯样本更加多样化)

–罗马尼亚人,保加利亚人和匈牙利人之间的差别不大

–北欧集群可以合理地分开。 斯拉夫语,芬兰语和日耳曼语

我将它留给读者做进一步的评论。

使用的工具: 链接1.9, 混合物混合树.

方法: 前两个图是个体之间成对遗传差异的MDS表示。 我用核仁法对特定群体的质心进行套索。 中间的两个来自TreeMix,我要求进行5个迁移,这些迁移以外部组为根,并允许全局重新排序。 最后,最后就是ADMIXTURE。 在K = 6时运行。您会看到每个总体的均值。

 
• 类别: 科学 •标签: 人口遗传学 

哈特 人口遗传学是一个中等技术领域(至少在池的较浅端,有一些子领域转向应用数学),我发现很难以一种非常简单的方式将其全部提炼出来,以问问那些读者。严重的问题。 要全面了解本网站上的许多帖子,它有助于了解人口遗传学的基础知识。 确实没有捷径可走,就像您想以任何严肃的方式谈论量子​​力学一样,您必须做一些研究。 如果您希望在屏幕上阅读,那么网络上有很多免费资源。 我会建议 格雷厄姆·库普(Graham Coop)的人口遗传学笔记是, UConn举办的经典活动和乔·费尔森斯坦(Joe Felsenstein)的 理论进化遗传学, 作为一个开始。 但是,如果您需要一本可以拿在手中的老式书,则可以选择的数量有限。 对我来说,最接近“黄金标准”的可能是“ Hartl&Clark”文本, 人口遗传学原理. 正如大多数技术文本中的规范一样,它很昂贵,但值得。 但是请注意,当您搜索使用价格实惠的早期版本的副本时。 如果您只想要基本的群体遗传学,在我看来,由于基因组技术等导致的最新版本的更新不一定值得额外的 80 美元。 如果你能理解 人口遗传学原理,那么您可以一定程度地了解人口遗传学,从而掌握我的所有帖子。 而且,与绝大多数专业生物学家相比,您对该领域的了解更多。

微评价赫德里克 如果您想要更多有关种群遗传问题的与生态相关的插图,您可能会喜欢Philip Hedrick的 群体遗传学。 我记得本书涉及到一些与结构化人口的时空变化有关的问题,这些问题得到了深入的处理。 但实际上,除了我所记得的,这与Hartl&Clark之间在实质方面并没有太大区别。 从风格上来说,我通常觉得它不太优雅。 另一方面,如果您更喜欢人类的例子,艾伦·邓普顿(Alan Templeton)会教科书上写着, 人口遗传学与微观进化论。 像赫德里克(Hedrick)的文字一样,在我看来,它没有哈特尔(Hartl)和克拉克(Clark)那样密集。 另外,这是教科书的第一版,我可以想象,随着邓普顿对听众的了解,这在以后的版本中会变得更好。

进化要素吉莱斯皮 以上是综合调查。 查尔斯沃思(Charlesworth)和查尔斯沃斯(Charlesworth)撰写了更像百科全书的文字, 进化遗传学的要素。 这根本不是一件紧凑的工作,甚至我都觉得这很艰巨。 有时候,感觉这项工作基本上是“核心转储”,但是如果您想在教科书中查找特定问题,则 进化遗传学的要素 可能会覆盖它。 就综合性而言,另一端是经典的吉莱斯皮书(Gillespie), 人口遗传学:简明指南。 这更多是一项本科生的工作,并且锤炼了人口遗传学原理和基础知识中最基本的知识。 在过去的十年中,它不会使您快速了解基因组学如何改变了整个领域,但是,如果您是该学科的新手,那么无论如何这都不是首要任务。

尼尔森书 相比之下,拉斯莫斯·尼尔森(Rasmus Nielsen)和蒙蒂·斯拉特金(Monty Slatkin)的新教科书, 人口遗传学导论:理论与应用,是最新的基因组学和计算方法的最新资料。 由于作者的研究重点,插图也偏向人类。 这肯定会向您展示2014年的“种群遗传学是如何完成的”。 定量遗传学 仅根据基因组数据,对现场频谱的关注才有意义。 苗条的文字,主要缺点是它是第一版,似乎要进行轻度编辑。 有很多错别字和其他此类错误,大概会在将来的版本中予以清除(否则将不会再有将来的版本!)。

还有其他书籍,例如安德鲁·汉密尔顿(Andrew Hamilton)的 人口遗传学,我无法评论,因为我不拥有它们。 此外,Falconer&McKay's 定量遗传学导论 是对以上所有作品的补充(从人口遗传学基础开始)的经典著作。 我绝不是说您必须购买所有这些书或任何这些书。 关键是,如果您想对本博客中出现的一些技术细微差别做出明智的评论,那么实际上您在学习时会学到一些种群遗传学和系统发育学。

 
• 类别: 科学 •标签: 人口遗传学 
古代DNA图

引文: 古代人类基因组为当今的欧洲人建议了三个祖先种群

请注意:
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在某些时候,您无疑会遇到您在左侧看到的那种树。 它们是血统之间历史关系的非常有用的可视化。 繁殖种群。 生命之树的比喻几乎被采纳 立即 由19世纪的进化科学。 在描述自然历史的动态方面,在几千万到数十亿年的数量级上,将谱系分叉和分叉的想法在很大程度上是准确的。 但是即使在这样的规模上,树也掩盖了并非无关紧要的事实。 水平基因转移 意味着即使非常清晰地描绘了生命树的分支,也可能在整个基因组区域中共享共同点。 定义两个假定谱系的最后一个共同祖先的值越小, 通过树的镜头反射的图像变得更加模糊。 然而,当比较在进化意义上在遗传上非常接近的种群时,由于其简单的用途,树形视觉隐喻仍然存在。 LL卡瓦利-斯福尔扎(LL Cavalli-Sforza)的树木茂密 人类基因的历史和地理,它描绘了仅在过去的几年中就出现了分歧的广阔而丰富的人口景观 数万 多年以来,我们自己的物种。

这并不是要忽略分支尖端最终可以收敛的不言而喻的事实。 遗传学家早就承认,并且 杠杆,长期以来被时空分隔的人口之间的混合。 没有人否认非洲裔美国人从黑人奴隶和白人定居者的关系中团结起来。 或者那个 人口遗传景观 如果不考虑定义特定地区的非洲,欧洲和美洲印第安人血统的不同数量,就无法理解拉丁美洲的人口数量。 在这些情况下,混合物的真实性经过了历史证明,在直接的表型意义上可见,并且可以使用 少量的古典记号笔.

在过去的10年中,尤其是在过去的5年中,发生了变化的是高密度标记集产生的分析成果。 我的意思是说,现代统计学遗传学家可以从数十万个标记物(通常是整个基因组)中提取模式,而不是LL Cavalli-Sforza及其同事可以使用的数百个标记物。 这使研究人员可以检测到更多的细微或遥远的事件,这些事件已被时间的影响慢慢消除。 在我看来,预示着范式转变的开创性论文是2009年的 重建印度历史。 在该出版物中,作者得出的结论是,占世界人口约20%的南亚人本身就是一个人工合成的人口,来自两个主要的祖先群体。 一组“北印度祖先”(ANI)与西欧亚人(欧洲人,中东人等)有密切的往来关系。 另一个团体“南印第安祖先”(ASI)与东亚欧亚人有很深的联系。 实际上,几乎所有印度次大陆人口( 例外)可以建模为双向混合,这两个祖先群体的比例各不相同(另请参见 印度最近人口混合的遗传证据 进行更新)。 最重要的是,这种混合物足够彻底和深入,以至于标准的聚类技术(例如PCA)无法在合并事件发生后约2,000至4,000年间推断南亚是一个合成群体。 。 一个主要的绊脚石是,没有 ASI存在着密切的代理关系,而ASI完全被后来的南亚人所吸收。 但是作者利用了这样一个事实,即安达曼岛民足以替代混合动力,以推断混合动力(他们从ASI转变到现在约20至30,000年)。 使用这些方法,同一小组也得出了关于美洲印第安人的类似结论。 重建美洲原住民的历史。 另一个研究小组对非洲之角的人口得出了相同的结论, 埃塞俄比亚的遗传多样性揭示了语言分层和对埃塞俄比亚基因库的复杂影响。 在非洲,甚至更奇怪的结果都可以发现, 南部和东部非洲的古代西方欧亚血统.

最近发现 一个古老的西伯利亚男孩 似乎代表了与西欧亚大陆有关的人口,这些人口贡献了新世界第一批定居者的血统。 这些结果通过有趣的提示预示。 全基因组研究 以及 单亲的 谱系。 在这种情况下,其强大之处在于,生命树中曾经仅由后代推断出的内部节点现在可以直接用古代DNA进行检查。 时间和区域设置有限制。 DNA呈指数级降解,即使在最好的情况下,似乎保存的边缘也将达到100,000至1百万年。 另外,由于热带潮湿气候适合于任何种类的生物分子的快速降解,因此寒冷和干燥的气候自然将使样品高度富集。

A_large_blank_world_map_with_oceans_marked_in_blue 对我来说,主要的含义是 在接下来的十年中,整个世界的一定规模和数量的更新世后生动物的自然历史 古生代 被照亮的程度要比我们想象的要大得多。 首先是人类和狗,然后是人类和狗,然后扩展到其他各种血统,例如野牛和麋鹿。 这是拼图的人为部分,它是bioArxiv上最新预印本的核心, 古代人类基因组为当今的欧洲人建议了三个祖先种群。 因为它是预印本,所以我不会重复太多,您可以自己阅读。 我想强调一下 你真的应该读补充 如果您想要的不仅仅是结论。 如标题所述,作者得出的结论是,总体上,在“非洲以外”的时间范围内,您至少需要三个祖先人口,以模拟欧洲人崛起的动态。 尽管有迹象表明这种利用现存种群的结果,但古代DNA的存在确实推动了得出结论的能力。 这是因为似乎这些古代人口中很少有人以“纯”形式存在。 从过去的人口分布中得出结论的主要缺点之一是,相互作用和混合比研究人员想象的要彻底得多。

这篇文章顶部的数字(已修改)列出了调查结果。 在预印本中,作者到达 最简单的模型,可以解释最多的数据。 他们自由地承认,边缘和边缘可能会进行修饰和修饰,并且可能用更复杂的模型来解释数据,但是关键的结果是他们拒绝了曾经在人类学方面占支配地位的更为简约的模型。欧洲人。 十年前(请参阅 平安夜的七个女儿)一些研究人员展示了猎人与农民的卡通模型,好像这是所有欧洲人血统的两个不同选择。 但事实证明,甚至更细微和现实的模型都是错误的,这些模型提出了不同程度的遗传和文化同化与相互作用。 这些数据和古老的DNA似乎很清楚, 是欧洲人血统中的相当少数人来自欧亚北部起源的三分之一人口。

Vision1 回到缺乏简约性的角度,在左边您可以看到非洲人以外直到最近才想到的多样化模式。 在这种框架下,一小批东北非洲人在50到100万年前离开了该大陆,并遍布世界其他地区。 一组人向东迁移,并增加了欧亚大陆东部,澳大拉西亚和新世界的人口。 另一个分支向北和向西移动,并产生了欧洲人和中东人。 然后可以将其余的人口历史建模为这种原始多样化的混合和重新安排。 在这种情况下,南亚人既是西欧亚人的混合体,又是东欧亚人的灭绝分支,这说明了他们与人类两个伟大分支的亲和力。 澳大利亚人的分散性可能只是他们长期在大洋洲被孤立的产物,而早在东亚欧亚人的多样化中。 这个模型已经很难与遗传数据相提并论,但可能会被遗忘。 或者至少我认为可以,因为我自己这样做。

Vision2 新模型的最简单形式使拓扑结构大大复杂化。 现在,在西欧和东欧亚人多样化之前,有一个早期的欧亚人口分支,并且在西部进化枝中,北欧亚群和西欧亚大陆之间存在着分离。 把重点放在欧洲人上,他们可能被认为是基础欧亚大陆,西欧亚大陆和北欧亚大陆之间的复杂混合物。 欧亚大陆的基础部分由“欧洲早期农民”(EFF)调解,他似乎是该群体与西欧亚狩猎采集者的混合体。 北欧亚大陆部分似乎既古老又新近。 古代是因为一些瑞典的狩猎采集者拥有它(尽管中欧人缺乏它),而最近是因为表明古代近东血统的EFF人口缺乏它,这表明它在欧亚大陆的西部并不像现在这样广泛存在。 实际上,它在许多中东人口中,尤其是在高加索地区中的比例很高。 尽管作者刻意地避免猜测,但对他们而言,很明显的是,北欧亚大陆如此广泛,并且有可能相对较新地扩展了。 像丹尼索瓦人(Denisovans)一样,来自遥远北方的北部欧亚大陆的DNA可能只是有偏见的保存功能。

作者如何推断基础欧亚大陆的存在颇为令人费解,并在补编中进行了概述。 从许多方面来看,这是满足所有数据条件的唯一简单模型。 关键的发现是,欧洲中部和北部的狩猎采集者在基因上都比东帝汶人更接近所有东亚欧亚人。 这种对称的相关性意味着它不是混合的,而是反映了系统发育树中的一个古老的分支,但是比外部分支更新。 与东亚欧亚大陆的EFF距离是其基础欧亚大陆血统较早分歧的函数。 基底欧亚大陆的性质有些不透明。 人们可以推测出近东地区古代人口结构的许多情况,或者在这些地区与非洲之间来回迁移的情景。 更多的数据,尤其是近东地区的古代DNA,将使该模型更加清晰(不幸的是,近东地区的现代人口高度混杂)。

引用:Mallick等。

引文: Mallick等。

尽管我专注于系统发育研究,但作者的标记密度足以得出一些功能性结论。 特别是,他们发现中欧的狩猎者和采集者具有欧洲人(以及其他西欧亚人较少)常见的一些独特的色素沉着突变,例如在欧洲 OCA2-HERC2“蓝眼睛” 轨迹,以及 SLC45A2。 但是令我震惊的是,猎人-采集者被固定为祖先的纯合状态。 SLC24A5。 对你们大多数人而言,这可能并不意味着什么,但是 SLC24A5 在现代欧洲人中,几乎总是在派生状态下是纯合的。 这 堆图 数据设置为该SNP的329个等位基因,用于欧洲人,西北欧洲遗产的白人和意大利的托斯卡纳人。 在整个数据集中只有一个祖先等位基因的副本。 假设结果不是某种基因分型错误,那么在这个基因座上的纯合子对我而言意味着最近一万年来在该区域发生强选择事件(单倍型很长)的证据是正确的。 的衍生变体在欧洲以外的广泛分布 SLC24A5 意味着即使今天在欧洲人中固定了它,我们可能也不会在看原始的“欧洲”等位基因。 毫无疑问,通过古代DNA可以让我们回顾过去的窗口,我们对功能遗传学和种群遗传学的理解将会更多。

细节太多了,时间却很少。 因为它是预印本,所以您确实应该阅读整本书(几次)。 从某种意义上说,您是修订过程的一部分。 但是我认为,总的发现是,过去比我们想象的要复杂得多,它将经受住时间的考验。。 在某种程度上,每个人都知道,说明物种间遗传关系的树木具有广泛的基因流迹象,是风格化的表示,因此大量省略。 但是对于人类来说,这要归功于古代的DNA。 混合事件被倒回树中,以至于它可能被大大简化了,而我们对过去的人口事件的理解却非常缺乏现实主义。 我们了解整个欧亚大陆的人类,因为他们已经被广泛研究,而且我们拥有古老的DNA。 不幸的是,由于气候的原因,由于保存的限制,我们可能永远不会有来自热带地区或许多生物的古老DNA(例如鱼?)。 但是我认为我们需要更新我们的零假设。 这可能意味着我们放弃了一些珍贵的模型,这些模型以简洁的方式解释事物,但是模糊的,对现实更真实的复杂性要比优雅的模型(使我们虚假)更为可取。 也许我们最终应该以那棵美丽的树结束我们的恋情,并承认漫无目的的美德 图形.

引文: 古代人类基因组为当今的欧洲人建议了三个祖先种群.

附录: 我在Internet讨论中看到过关于MA1(西伯利亚男孩)的Admixture地块的亲和力的参考。 请记住,因为我们只有一个MA1个体,所以该个体将被迫组合为我们拥有许多个体的群体所产生的种群的组合。 因此,一些奇怪而有趣的结果只是胡说八道,因为该算法正试图找到最适合令人困惑的条件。

 
• 类别: 科学 •标签: 古代的DNA, 人口遗传学 

杰克·凯鲁亚克(Jack Kerouac),信用: 汤姆·帕伦博

:法裔加拿大人中孟德尔疾病的发病率较高,可能是由于其人口统计历史所致。

就像我一样 之前提到过,人口瓶颈对 群体遗传变异 需要在本质上非常激进,才有意义。 人口针孔必须在数百个而不是数千个的数量级上。 但这并不排除更适度的瓶颈会在遗传中产生微妙的变化 现场频谱。 可能需要强瓶颈来阻止一次常见等位基因的全面灭绝(或固定中等频率的等位基因),但轻度瓶颈仍可能扰乱等位基因的频率分布。 特别地,以非常低的频率存在的等位基因的数目会受到人口统计学变化和自然选择的强烈影响。 这是逻辑依据,可作为基于核苷酸序列的检测自然选择的测试的基础,例如 田岛的D。 过多的低频变体表明存在瓶颈,随后种群增加,或出现阳性和/或纯化选择。 相反,平衡的多态性频率表明种群数量减少或 平衡选择.

引用:Casals F,Hodgkinson A,Hussin J,Idaghdour Y,Bruat V等。 (2013)全外显子组测序揭示了人类创始种群中稀有功能变异体频率的快速变化。 PLoS Genet 9(9):e1003815。 doi:10.1371 / journal.pgen.1003815

这些基本思想已经存在了数十年, 但正是凭借强大的基因组技术,它们才真正为我们提供了可行的见解。 一份新的论文 PLOS遗传学 布置得足够简单 全外显子组测序揭示了人类创始人群中罕见功能性变体的频率快速变化。 在左侧,您看到了法国和加拿大加拿大人口的站点频率分布。 清楚的是,对于等位基因的衍生等位基因(即祖先状态的突变)分布 外显子 基因组的加拿大地区比法国人更偏向频谱的低频部分。 这种偏斜在有害突变方面更为明显,例如 废话错义突变 (无义突变通常会产生无功能的蛋白质,而无义突变可能会通过氨基酸置换在某些特定细节上改变蛋白质的性质)。

这里的重点是外显子,约占基因组的1%,因为这些区域被翻译成最终的蛋白质产物, 作者似乎对法裔加拿大人现场频谱的功能后果特别感兴趣。 这是有道理的,因为长期以来已知加拿大法裔人口的隐性疾病负担较高。 为什么? 如该论文所述,加拿大加拿大血统 绝大多数来自创始人群 少于10,000。 不仅如此,这种不断扩大的人口还表现出地理上的子结构,在魁北克人定居点苍白的边缘,人口的增长特别有力。 这导致边缘地区的遗传漂移增加,因为人口的一小部分有助于后代越过边境。 关键是要指出,数百年的人口分离会导致“私人等位基因”的出现是多么惊人。 在很大程度上,随着私人等位基因的出现,这在直观上是显而易见的 从头 在家庭中,许多加拿大的法裔家庭已经有许多世代与祖传祖国分离,以积累针对其血统的独特标记。

从长远来看,许多“ x”全基因组覆盖率(因此平均而言,可以在10或20或30个读段中找到相同的碱基,以减少可能的假阳性), 我们将了解家庭内部和家庭之间的遗传负荷分布。 本文强调的一个主要的人口历史历史动态是,人类历史上的一系列瓶颈事件(例如,“非洲以外”的迁徙)可能赋予不同人群以不同的现场频谱,因此暗示了遗传疾病的多样性。 鉴于基因组工作倾向于集中在欧洲血统的人群上,我们还没有真正深入地探索过这类人群间的可能性,但它们正在酝酿之中。 例如,我怀疑由于瓶颈和最近的扩张,印度亚种将倾向于有许多私人等位基因。 而且,在短期内,这也可能会为那些主张通过群体间的随机交配来遗传多样性的好处的人们带来好处。

引文: Casals F,Hodgkinson A,Hussin J,Idaghdour Y,Bruat V等。 (2013)全外显子组测序揭示了人类创始种群中稀有功能变异体频率的快速变化。 PLoS Genet 9(9):e1003815。 doi:10.1371 / journal.pgen.1003815

 
• 类别: 科学 •标签: 人口遗传学 

塞沃尔·赖特(Sewall Wright)
信用: 威斯康星大学麦迪逊分校

您可能听说过或读过 遗传变异最多的是 种族,不是 之间 比赛。 我认为,这种主张导致了毫无根据的推断。 经常放在下面 “李文汀的谬论”,基本直觉是,如果大多数变异都存在于种族之内,那么种族作为一个分类单位就没有效用或实质性依据。 这是有争议的。 用通俗易懂的英语来说,尽管大多数遗传变异都可能在种族内(即无法诊断种族身份),但变异 横过 种族是非常系统的,因为这种差异反映了深厚的人口历史。 用这种思维方式,人口或种族子结构只是对种族主义技巧的反映。 这是由历史塑造的。

但是这些讨论最终基于 统计, F ST。 ˚F ST 通常被认为是美国进化遗传学家开创的固定指标之一 塞沃尔·赖特(Sewall Wright)。 赖特的F ST 目的是捕获由于群体亚结构而引起的遗传变异的相对数量。 关于人类中的全部遗传变异,仅通过查看人口子结构就可以推断出其中的15%(F ST 〜0.15),而余额并非归因于人口结构。 但这是一个 价值。 在 rs1426654 in SLC24A5 比较欧洲人和非洲人时,几乎所有的变化都是 之间 人群,因为等位基因频率是不相交的。 但是,如果我告诉你莱特的F ST 比您想象的要羊毛呢?

引文: Patterson,Nick,Alkes L. Price和David Reich。 “人口结构与特征分析”。 PLoS Genetics 2.12(2006):e190。

这里的问题是 测量遗传距离不同于测量加速度或长度。 加速度是与材料实体具有一阶关系的清晰定义的现象,而长度是混凝土对象的物理属性。 人口遗传学试图做的是形式化和渲染抽象现象,这些抽象现象的最终依据不受人类先入为主的观念的束缚,也不受人类直觉的欢迎,并且可以嵌套在其他抽象的构造中。 在大多数情况下,真正的“遗传距离”是人类能够轻松概念化变异模式的一种方式,变异是复杂历史过程的结果。 通常,种群遗传学家的兴趣不是分类学本身,而是分类可以推断出的历史事件。

赖特的F ST 很有用,因为它为您提供了一个数字。 而且,由于其年代久远,因此使用单个标记数据也很容易计算,就像在1960年代分子革命之前流行的那样。 今天,我更喜欢遗传关系的可视化,例如可以在主成分分析中找到,或者可以使用显式人口模型聚类的无处不在的条形图(例如, 混合物 or 结构)。 但是,如果您要提交供同行评审的论文,则可能仍会要求您提供F ST,这表示这仍是一个相关的统计信息。*

这就是为什么在 基因组研究 对于在这一领域工作的科学家来说非常重要, 估计和解释F ST :稀有变体的影响。 我与我进行了简短的交谈 Gaurav Bhatia,第一作者,在ASHG 2012上,所以我在等待这份预印本出来。 在文字中 作者提供了有关使用和计算F的“最佳实践”的明确指南。 ST. 这是必需的。 我本人已避免使用F ST 很大程度上是因为我已经看到了不同的方法会产生不同的结果。 是的,在质上是连贯的, 但这并不能使人放心 ST 声称数量精确。

问题似乎是F ST 出现在更早的前基因组时代,并且在全基因组中存在密集的SNP数据偏差,畸变和不同F之间的不一致 ST 框架开始出现。 作为实验结果,作者指出: 最近的一篇论文 声称F ST 使用0.10个基因组数据对人类而言<1000。 这低于从HapMap3推断的值。 为什么? 一种可能是,丰富的1000Genomes数据丰富了罕见的变异,这些变异很可能是在种群与共同祖先分离之后出现的。 这是有问题的,因为F的许多变体 ST 基于共同祖先的差异,因此应该评估共有变异(作者观察到,高度杂合的等位基因偏向私人等位基因可能反而导致F极低 ST)。 由于考虑到共享和不同的人口历史的重要性,作者建议在可能的情况下确定一组外的SNP(如果不能,则确定确定策略,并取样不同的基因组区域,以了解可能的偏倚或扭曲) 。

此外,样本大小不均等也存在问题,以及使用合并的SNP来计算单个距离值并取结果的平均值。 他们将后者称为“比率平均值”(方差成分之间的比率),并得出结论认为这将低估F 英石, 这就是上面的1000个基因组论文中所发生的。 相反,他们建议对SNP的平均方差的比率进行偏差较小。 这是F的前基因组起源 ST 显示,因为在标记数很少的时代这不是问题。 但是,利用来自1000个基因组的大量数据,这些失真会被放大,并导致对种群生物学历史的真正混淆。

最后,他们对F的形式提出了明确的建议 ST 使用:

哈德逊估算器>堰和科克汉姆>内

所有这些表明,即使在已建立的科学领域中,检查您的房屋也很重要。 太频繁了 ST 只是一个黑匣子,您必须检查的元素之一。 但这是一个应该带有细微理解的工具。

附录: Alkes Price的软件 页面有一些很好的资源。 并且有一个新版本的 本征软件! 我知道这个周末我要做什么…。

引文: 基因组研究,估计和解释FST:稀有的影响
变体,Gaurav Bhatia1,Nick Patterson2,Sriram Sankararaman,Alkes L. Price。 doi:10.1101 / gr.154831.113
*在F中 ST 作为更广泛的人口遗传工具包的一部分,它在许多情况下仍然有用。

 
• 类别: 科学 •标签: 第一时间, 人口遗传学 

教科书通常非常昂贵。 例如,最新版本的 人口遗传学原理 将运行您 \$50-\$100。 但我注意到, 第三版 这本教科书是 可能便宜得多,在 <\$10 范围内有一些副本! 人口遗传学不像数学,19 世纪的作品对非专业人士来说仍然很有趣(人口遗传学是在 20 世纪的头几十年“发明”的!)。 但是许多旧材料完全相关且切中要害,因此这些以前的版本不仅仅是历史奇闻。 无论如何,这项特定工作的第三版和第四版的大部分内容都有重叠,明显的区别在于基因组技术等。 但是为此,您可能应该阅读论文,幸运的是,其中许多论文现在已经作为预印本出版了。

当我在做的时候,我注意到有一些负担得起的副本 (\$10-\$20) 人口遗传学。 这是一个 非常 几十年前的老作品。 但这是对第二次世界大战后人类遗传学文献的一种百科全书式的治疗方法,其中许多已被遗忘或褪色,但也许不应轻描淡写……。

更新: 我一秒钟就意识到,不指出这一点是我的错 格雷厄姆·库普(Graham Coop)乔·费尔森斯坦 两者都有免费的人口遗传资源,读者可能会发现它们非常有用。 另请参阅这些 U Conn的笔记.

 
• 类别: 科学 •标签: 人口遗传学 

黑死病

我在彼得·拉尔夫(Peter Ralph)和格雷厄姆·库普(Graham Coop)期间注意到 问我什么 关于他们的新论文, 欧洲最近遗传祖先的地理,有人带来了瘟疫的影响。 回想一下,大约有1/3的欧洲人口在 鼠疫。 在人类历史上,由于流行病导致的人口规模减少约50%也是未知的。 当然这会产生重大的遗传效应吗? 好吧,实际上,由于可能适应疾病,它会产生遗传效应(请参阅 CCR5)。 但是,至少在短期内,对遗传多样性的总体影响很小。 这是因为要使瓶颈在人群的遗传特征上产生重大变化,瓶颈就必须在极端程度上达到极限.

2009年,当我观看这个问题时,我想到了这个问题 斯塔克迷航。 如果您还没有看过《 JJ艾布拉姆斯》的重启,并且是个剧透者, 不再阅读! 现在,顺便说一句,您可能还记得,在这部电影中,瓦肯人遭受了种族灭绝的袭击。 在数十亿的瓦肯人中,只有约10,000人幸存下来。 这是对可能后果的一些评论, 新星际迷航电影:瓦肯大屠杀?:

是的,还剩下一万个瓦肯人。 电影结束时,我们被告知他们找到了一个新的星球定居下来。 不过,我们必须问: 如果我们现在处于新的时间表中,而剩下的只是几千名幸存者, 瓦肯人会不会有任何政治影响? 还是只是成为博物馆星球上的遗物? Spock甚至将他的人民称为濒临灭绝的物种。

...

瓦肯人似乎别无选择,只能接受“ con依者”,如果他们想生存, 因为从长远来看,10,000不是一个真正大的基因库。 不接受convert依者或新来者的阿米什人已经非常自交,现在正面临遗传疾病的困扰。 在偏僻社区生活了多个世纪的欧洲犹太人也患有某些遗传病。 但是,最近犹太人的热潮正将新的DNA模式带入社区,因此犹太人比阿米什人面临的此类问题更少。

每年增长3.5%

首先第一件事情。 火神可以毫无问题地在原始星球上重新建立种群。 这仅仅是指数增长的力量。 东帝汶国家的年增长率为3.5%(每名妇女的总生育率约为6)。 这不是一个怪异的值。 新英格兰清教徒几代人都保持着较高的生育能力。 这里的关键是,人类(或类人生物)面对马尔萨斯的遗物就像任何生物一样:它们繁殖。 尽管火神比人类寿命更长,并且拥有 一些生活史上的怪癖,我相当有信心火神能繁殖出至少和人类一样快的东西。 现实情况是,它们几乎在所有方面都优于人类(他们缺乏情感是文化的证明,而不是生物学的证明)。 一些快速的计算告诉我,瓦肯人重返400亿人口将需要10年的时间。 由于某些瓦肯人的寿命可以超过两个世纪,因此这似乎是一个很短的时间窗口。

但是第二个子句呢? 火神 遗传多样性。 火神是合乎逻辑的,所以我相当有信心,他们在撤离时会对不同的人口进行抽样调查。 据我所知,我还不知道在联邦各地居住的瓦肯人的种族偏见。 因此,在解决代表性问题时,人口的急剧减少将带来什么呢?

首先,您需要熟悉 有效人口,Ne。 考虑到在任何给定的世代中,有些人将繁殖而有些则不会。 尽管人口数量可能是x,但为下一代做出贡献的人的数量总是不变的(x –不育种的人)。 正是这种世代相传与人口遗传有关。 同样,对于遗传学而言,深厚的历史意义重大。 瓶颈对长期有效人口有过分的影响。 直觉上,考虑人口众多的情况,该人口经历了一个极端的瓶颈,然后又扩大了。 这段时间的平均人口普查规模可能相当可观。 但是出于遗传目的,这些血统很可能会合并为瓶颈处的一些共同祖先。 瓶颈前时期的影响有所减弱,因为很多人口根本没有经过基因抽样。 它可能还不存在!

具体来说,下面是一个玩具示例。 想象一个有10,000个人的岛屿遭受人口崩溃的情况。 您会在下面看到结果。

 

在这三种情况下,30代中的个人总数大致相同。 但是,在大小减小到10的情况下,长期有效人口是大小减小到先前值的30%的情况的10倍。

但这对遗传学有什么作用? 有许多复杂的方法可以对此进行建模,因为种群可能处于突变/漂移/选择平衡,而瓶颈是暂时的扰动。 但是考虑这个问题的一种方法是瓶颈可能会下降 杂合性 大约是1-1 /(2Ne)的因数当Ne→∞时,没有变化。 但是1-1 /(2Ne),其中Ne为1,000到10,000(假设Ne小于人口普查规模10,000),并不意味着杂合度发生了很大变化。 当然,许多稀有等位基因或家庭专用的等位基因将会丢失。 但是,只要瓦肯人群体具有合理的代表性(不是近交),那么我认为他们在基因健康方面就没有太多烦恼了。

这篇文章的目的不是要回答Trekkies的浓厚兴趣。 相反,它是鼓励人们对这些人口统计过程及其对遗传学的影响建立一些直觉。

参考文献:

Hartl,Daniel L.和Andrew G. Clark。 人口遗传学原理。 卷116.桑德兰:西瑙尔同伙,1997年。

内,正敏,丸山武雄和Ranajit Chakraborty。 “人口的瓶颈效应和遗传变异性。” 进化(1975):1-10。

 
拉齐布汗
关于拉齐卜·汗

“我拥有生物学和生物化学学位,对遗传学,历史和哲学充满热情,虾是我最喜欢的食物。如果您想了解更多信息,请访问http://www.razib.com上的链接”