La storia genetica unica della Papua Nuova Guinea
La storia genetica della Papua Nuova Guinea svela legami più profondi con l'Asia e sfide uniche.
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Indice
Le persone della Papua Nuova Guinea (PNG) hanno un background affascinante. Hanno vissuto a Nuova Guinea per almeno 50.000 anni, che è tanto rispetto a molti altri gruppi umani nel mondo. A causa del loro insediamento precoce, sono rimasti abbastanza separati da altri gruppi, come quelli in Europa e Asia. Questa isolazione ha reso il loro patrimonio genetico piuttosto unico, soprattutto perché hanno una quantità significativa di antenati Denisoviani, che non si trova nella maggior parte delle altre popolazioni moderne.
Alcuni ricercatori pensano che le persone nella PNG possano essersi mescolate con un gruppo di umani moderni che si era separato dalle popolazioni africane circa 120.000 anni fa, molto prima di molti altri gruppi. Tuttavia, c'è ancora incertezza su quanto questo gruppo precoce abbia contribuito ai geni della Popolazione PNG. Questa idea di una migrazione precoce è più accettata tra gli archeologi che tra i genetisti.
Analisi dei Dati Genetici
I ricercatori, esplorando questa questione, hanno usato metodi diversi per analizzare la genetica della popolazione della PNG. Uno di questi metodi, chiamato Tasso di Coalescenza Relativa (RCCR), è stato impiegato per capire come il gruppo PNG si relaziona con altre popolazioni. Questo metodo suggerisce che la popolazione PNG si è separata dalle popolazioni africane molto prima di altri gruppi.
Anche se questo cambiamento nei dati genetici è notevole, alcuni scienziati pensano che possa essere influenzato da problemi tecnici, come dimensioni ridotte dei campioni o errori nell'interpretazione dei dati. Questi argomenti mettono in evidenza il dibattito in corso tra i genetisti riguardo a queste scoperte.
Modelli di Storia Demografica
Le origini della popolazione PNG sono un punto di contesa. Alcuni scienziati pensano che siano strettamente imparentati con popolazioni della regione Asia-Pacifico, mentre altri credono che siano più un gruppo esterno legato sia ai gruppi europei che a quelli asiatici.
Recenti progressi nella analisi dei dati genetici potrebbero fornire intuizioni più chiare su questi dibattiti. Tecniche come la Computazione Bayesiana Approssimata con Deep Learning (ABC-DLS) permettono ai ricercatori di usare dati da simulazioni per migliorare le loro previsioni sui modelli demografici. Un altro metodo, noto come Relate, aiuta a tenere traccia dei cambiamenti nella dimensione della popolazione nel tempo e migliora le analisi sfruttando ampi dataset.
In questo studio, nuovi campioni pubblicati insieme ai dati del Progetto 1000 Genomi e metodi analitici avanzati hanno permesso ai ricercatori di dare una nuova occhiata alla storia demografica della popolazione PNG. Hanno generato nuove curve RCCR per valutare se i cambiamenti precoci nei dati genetici fossero genuini o solo il risultato di errori. I loro risultati hanno indicato che la popolazione PNG è effettivamente strettamente legata alle popolazioni asiatiche e che le interpretazioni precedenti riguardo ai contributi di un gruppo precoce erano probabilmente errate.
Analisi Empirica
Per indagare come la popolazione PNG sia cresciuta e cambiata nel tempo, i ricercatori hanno utilizzato Relate per stimare i cambiamenti nella dimensione della popolazione e tenere traccia dei cambiamenti RCCR. Hanno scelto con attenzione 40 campioni casuali da diverse popolazioni e ripetuto la loro analisi per garantire l'accuratezza. I loro risultati hanno confermato le scoperte precedenti ma hanno anche rivelato una separazione molto più precoce tra la popolazione montana PNG e le popolazioni africane circa 100.000 anni fa.
Questa divisione contrasta con altre popolazioni fuori dall'Africa, come europei e asiatici orientali, la cui separazione è avvenuta più tardi. Questa scoperta è stata notata da vari studi, suggerendo che la storia genetica unica della PNG è radicata in eventi demografici significativi, in particolare un forte collo di bottiglia e una crescita della popolazione più lenta rispetto ad altri gruppi.
Comprendere i Cambiamenti Passati
Per comprendere i fattori che hanno influenzato questi cambiamenti nei dati genetici, i ricercatori hanno testato diversi modelli demografici. Hanno suggerito che la popolazione PNG è un gruppo sorella delle popolazioni asiatiche orientali e che le idee precedenti sulla loro isolazione da europei e asiatici potrebbero dover essere rivalutate.
I modelli hanno analizzato come vari eventi demografici, come migrazione e tassi di crescita della popolazione, abbiano giocato un ruolo nel plasmare il panorama genetico. I loro risultati hanno indicato che una dimensione della popolazione efficace più piccola e un tasso di crescita più lento hanno contribuito significativamente ai cambiamenti RCCR osservati nella popolazione PNG.
Intuizioni dallo Studio
Lo studio ha anche rivelato che la popolazione PNG è stata probabilmente influenzata da contributi genetici da Neanderthali e Denisoviani durante la loro storia. I ricercatori hanno scoperto che questo mescolamento con i Denisoviani è avvenuto circa 31.000 anni fa, contribuendo circa il 3,16% al patrimonio genetico della popolazione PNG.
L'analisi ha messo in evidenza che la popolazione PNG ha subito un collo di bottiglia della popolazione più pronunciato rispetto ad altre popolazioni fuori dall'Africa. Mentre altri gruppi come europei e asiatici orientali mostrano una crescita significativa, la popolazione PNG ha affrontato sfide che hanno portato a un aumento della popolazione più lento, il che solidifica ulteriormente la sua identità genetica unica.
Analisi RCCR
Utilizzando Relate per analizzare dati simulati dal miglior modello Demografico, i ricercatori hanno osservato che le curve RCCR riflettevano una divergenza più precoce tra PNG e popolazioni africane, coerente con le loro scoperte precedenti. Hanno enfatizzato che il collo di bottiglia e il tasso di crescita più lento erano fattori chiave dei cambiamenti osservati.
La ricerca ha indicato che questo fenomeno potrebbe portare a malintesi sulla separazione storica della popolazione a causa del modo in cui le curve RCCR reagiscono agli eventi demografici. Per esempio, mentre la popolazione PNG potrebbe apparire separata da più tempo, questo potrebbe essere influenzato dalle loro sfide storiche specifiche piuttosto che da una reale divergenza più precoce.
Con il progredire dello studio, i ricercatori hanno scoperto che il tempo di separazione tra PNG e popolazioni europee era significativo, ma hanno avvertito che questo potrebbe essere sovrastimato. Hanno avvertito che una cronologia accurata rivela di più sulle difficoltà affrontate dalla popolazione PNG.
Conclusione
In sintesi, la storia unica della popolazione della Papua Nuova Guinea è caratterizzata da sfide demografiche significative, tra cui un collo di bottiglia pronunciato e una crescita della popolazione più lenta. Lo studio sottolinea l'importanza di comprendere eventi specifici della popolazione quando si considerano dati genetici e modelli demografici.
I risultati forniscono un quadro più chiaro della storia demografica della PNG, evidenziando la loro stretta relazione con le popolazioni asiatiche e suggerendo che la credenza precedentemente sostenuta riguardo alla loro isolazione da gruppi europei e asiatici potrebbe dover essere rivista. Comprendere queste dinamiche non solo arricchisce la nostra conoscenza della popolazione PNG, ma getta anche luce sul complesso arazzo della storia umana.
Titolo: Resolving out of Africa event for Papua New Guinean population using neural network
Estratto: The demographic history of the Papua New Guinean population is a subject of significant interest due to its early settlement in New Guinea, at least 50 thousand years ago, and its relative isolation compared to other out of Africa populations. This isolation, combined with substantial Denisovan ancestry, contributes to the unique genetic makeup of the Papua New Guinean population. Previous research suggested the possibility of admixture with an early diverged modern human population, but the extent of this contribution remains debated. This study re-examines the demographic history of the Papua New Guinean population using newly published samples and advanced analytical methods. Our findings demonstrate that the observed shifts in relative cross coalescent rate curves are unlikely to result from technical artefacts or contributions from an earlier out of Africa population. Instead, they are likely due to a significant bottleneck and slower population growth rate within the Papua New Guinean population. Our analysis positions the Papua New Guinean population as a sister group to other Asian populations, challenging the notion of Papua New Guinean as an outgroup to both European and Asian populations. This study provides new insights into the complex demographic history of the Papua New Guinean population and underscores the importance of considering population-specific demographic events in interpreting relative cross coalescent rate curves.
Autori: Mayukh Mondal, M. Andre, A. K. Pathak, N. Brucato, F.-X. Ricaut, M. Metspalu, A. Eriksson
Ultimo aggiornamento: 2024-09-23 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.19.613861
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.19.613861.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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