До сих пор исследователи изо всех сил пытались найти способ объединить последовательности генома из множества разных баз данных и разработать алгоритмы для обработки данных такого размера.

Ученые объединили тысячи современных и древних геномов из наборов данных. По их словам, это позволило им построить крупнейшую на сегодняшний день генеалогию человека. Наши самые ранние предки прослеживаются во времени до современного Судана миллион лет назад.
предки
© A. W, Wohns, Yan Wong, et alВизуализация предполагаемых родословных человеческих предков во времени и пространстве.
Каждая линия представляет родство предков и потомков в нашей предполагаемой генеалогии современных и древних геномов. Ширина линии соответствует тому, сколько раз наблюдается родство, а линии окрашены в зависимости от предполагаемого возраста предка.
Ученые создали «самое большое генеалогическое древо в мире», которое объединяет около 27 миллионов человек по всему миру — как живых, так и умерших, пишет dailymail.co.uk.

Модель, разработанная в Оксфордском университете, показывает, как люди во всем мире связаны друг с другом в «беспрецедентных деталях».

Приняв форму научного метода, исследовательской работы и видео, он фактически возвращает нас в прошлое, чтобы показать, где и когда жили человеческие популяции.

Самые ранние предки, предшествовавшие Homo sapiens, прослеживаются во времени до географического местоположения, которое находится в современном Судане, вероятно, более миллиона лет назад.

ЧТО ТАКОЕ ГЕНОМ?

Ваш геном — это инструкция по созданию и поддержанию вас. Он записан химическим кодом, называемым ДНК. Все живые существа — растения, бактерии, вирусы и животные — имеют геном.

Ваш геном состоит из 3,2 миллиарда букв вашей ДНК. Он содержит около 20 000 генов.

Гены — это инструкции по созданию белков, из которых построено наше тело — от кератина в волосах и ногтях до белков антител, которые борются с инфекцией.

Проект был опубликован сегодня в журнале Science исследователями из Института больших данных Оксфордского университета.
«По сути, мы построили огромное генеалогическое древо, генеалогию для всего человечества, которая максимально точно моделирует историю, породившую все генетические вариации, которые мы находим сегодня у людей», — сказал автор исследования и генетик-эволюционист доктор Ян Вонг.

«Эта генеалогия позволяет нам увидеть, как генетическая последовательность каждого человека связана со всеми остальными по всем точкам генома. Хотя в центре внимания этого исследования находятся люди, этот метод применим к большинству живых существ; от орангутангов до бактерий. Это может быть особенно полезно в медицинской генетике, чтобы отделить истинные связи между генетическими областями и болезнями от ложных связей, возникающих из нашей общей наследственной истории».
За последние два десятилетия произошли выдающиеся достижения в области генетических исследований человека, в результате которых были получены геномные данные для сотен тысяч людей, в том числе тысяч доисторических людей.

По словам команды, это дает возможность проследить происхождение генетического разнообразия человека, чтобы создать полную карту того, как люди во всем мире связаны друг с другом.

Семейное древо Поскольку отдельные области генома наследуются только от одного родителя, матери или отца, происхождение каждой точки генома можно рассматривать как дерево.

Набор деревьев, известный как «последовательность деревьев» или «граф наследственной рекомбинации», связывает генетические регионы во времени с предками, где впервые появились генетические вариации.

До сих пор исследователи изо всех сил пытались найти способ объединить последовательности генома из множества разных баз данных и разработать алгоритмы для обработки данных такого размера.

Однако новый метод может легко комбинировать данные из нескольких источников и масштабироваться для обработки миллионов последовательностей генома.

Исследование объединило данные о современных и древних геномах человека из восьми различных баз данных и включило в общей сложности 3609 последовательностей отдельных геномов из 215 популяций.

Древние геномы включали найденные по всему миру образцы возрастом от 1000 до более 100 000 лет.
«По сути, мы реконструируем геномы наших предков и используем их для формирования обширной сети взаимосвязей», — сказал ведущий автор исследования доктор Энтони Уайлдер Уонс, в настоящее время занимающий постдокторскую степень в Институте Броуда Массачусетского технологического института и Гарварда.

«Тогда мы можем оценить, когда и где жили эти предки. Сила нашего подхода в том, что он делает очень мало предположений об исходных данных и может также включать как современные, так и древние образцы ДНК».
Алгоритмы предсказывали, где в эволюционных деревьях должны присутствовать общие предки, чтобы объяснить закономерности генетической изменчивости. Получившаяся сеть содержала почти 27 миллионов предков.

После добавления данных о местоположении в эти образцы геномов авторы использовали сеть, чтобы оценить, где жили предсказанные общие предки.

Результаты успешно восстановили ключевые события в истории эволюции человека, включая миграцию из Африки.

Самыми ранними предками, которых идентифицировала команда, были «весьма вероятно» Homo erectus, вымерший вид архаичного человека, который прослеживается во времени до географического местоположения, которое находится в современном Судане.

Д-р Ян Вонг и д-р Вонс заявили в совместном заявлении: «Эти предки жили до и более миллиона лет назад, что намного старше текущих оценок возраста современных людей (от 250 000 до 300 000 лет назад) — так что немного. Наши геномы были унаследованы от особей, которых мы не признали бы современными людьми, но которые, скорее всего, жили в северо-восточной Африке.
«Очень вероятно, что эти очень древние предки были Homo erectus, но мы не можем быть уверены в их идентичности или местонахождении без чрезвычайно древней ДНК.

«Один важный вывод из нашей работы заключается в том, что люди, которых мы часто называем «колыбелью человечества», сами имели предков в далеком прошлом, чьи потомки все еще среди нас сегодня».