Човечка генетска варијација

Човечка генетска варијација е генетските разлики во и меѓу популациите. Може да постојат повеќе варијанти на кој било даден ген во човечката популација (алели), ситуација наречена полиморфизам.
Ниту еден човек не е генетски идентичен. Дури и монозиготните близнаци (кои се развиваат од еден зигот) имаат ретки генетски разлики поради мутациите што се случуваат за време на развојот и варијацијата на бројот на генски копии. Разликите помеѓу поединци, дури и тесно поврзани поединци, претставуваат клуч за техниките како што е генетското земање отпечатоци.
Човечкиот геном има вкупна должина од приближно 3,2 милијарди базни парови (bp) низ 46 хромозоми на ДНК, како и малку под 17.000 bp ДНК во клеточните митохондрии. Во 2015 година, типичната разлика помеѓу геномот на поединецот и наводниот геном била проценета на 20 милиони базни парови (или 0,6% од вкупниот број). Од 2017 година, имало вкупно 324 милиони познати варијанти од секвенционирани човечки геноми.
Споредбено кажано, луѓето се генетски хомоген вид. Иако мал број генетски варијанти се наоѓаат почесто во одредени географски региони или кај луѓе со потекло од тие региони, оваа варијација претставува мал дел (~ 15%) од варијабилноста на човечкиот геном. Поголемиот дел од варијации постои кај членовите на секоја човечка популација. За споредба, макаките резус покажуваат 2,5 пати поголема разновидност на ДНК секвенци во споредба со луѓето. Овие стапки се разликуваат во зависност од тоа кои макромолекули претставувале основа на анализа. Шимпанзата имаат поголема генетска варијанса од луѓето кога ја испитуваат јадрената ДНК, но луѓето имаат поголема генетска варијанса кога испитуваат на ниво на протеини.
Недостигот на дисконтинуитети во генетските растојанија помеѓу човечките популации, отсуството на дискретни гранки во човечкиот вид и впечатливата хомогеност на човечките суштества на глобално ниво, имплицира дека не постои научна основа за заклучување на раси или подвидови кај луѓето, а за повеќето особини, постои многу повеќе варијации ''во'' популациите отколку меѓу нив. И покрај ова, современите генетски проучувања откриле значителни просечни генетски разлики помеѓу човечката популација во особини како што се бојата на кожата, телесните димензии, варењето на лактозата и скробот, приспособување на висока надморска височина, одговорот на тоа како делува лекот, рецепторите за вкус и предиспозицијата за развој на одредени болести. Најголемата разновидност се наоѓа во и меѓу популациите во Африка, и постепено се намалува со зголемувањето на оддалеченоста од африканскиот континент, во согласност со теоријата за неодамнешно африканско потекло на современите луѓе.
Проучувањето на човековите генетски варијации има еволутивно значење и медицинска примена. Тоа може да им помогне на научниците да ги реконструираат и разберат моделите на мината човечка миграција. Во медицината, проучувањето на човечките генетски варијации може да биде важно бидејќи некои алели кои предизвикуваат болест се јавуваат почесто кај одредени групи на популација. На пример, мутацијата за српеста анемија почесто се наоѓа кај луѓе со потекло од одредени потсахарски африкански, јужноевропски, арапски и индиски популации, поради еволутивниот притисок од комарците кои носат маларија во овие региони.
Новите откритија покажуваат дека секој човек во просек има 60 нови мутации во споредба со неговите родители.
1 Причини за варијација
Причините за разликите меѓу поединците вклучуваат независно подредување, размена на гени (вкрстување и рекомбинација) за време на репродукцијата (преку мејоза) и разни мутациски настани.
Постојат најмалку три причини зошто постојат генетски варијации помеѓу популациите. Природната селекција може да им даде адаптивна предност на поединците во специфично опкружување доколку алелот обезбедува конкурентска предност. Алелите под селекција веројатно ќе се појават единствено во оние географски региони каде што даваат предност. Втор важен процес претставува генетското поместување, кој претставува ефект на случајни промени во генскиот базен, во услови кога повеќето мутации се неутрални (односно, тие не изгледаат како позитивно или негативно селективно влијание врз организмот). Малите мигрантски популации имаат статистички разлики – наречени основачки ефект – од целокупните популации од каде што потекнуваат; кога овие мигранти населуваат нови области, нивното потомство обично се разликува од нивното потекло: различни гени доминираат и таа е помалку генетски разновидна.
Кај луѓето, главната причина претставува генетското поместување. Ефектите на сериски основачи и малата големина на популацијата во минатото (зголемување на веројатноста за генетското поместување) можеби имале важно влијание во неутралните разлики меѓу популациите. Втората главна причина за генетска варијација се должи на високиот степен на неутралност на повеќето мутации. Мал, но значителен број гени се смета дека биле подложени на неодамнешна природна селекција, и овие селективни притисоци понекогаш се специфични за еден регион.
2 Мерки на варијација
Генетските варијации меѓу луѓето се јавуваат на многу размери, од груби промени во човечкиот кариотип до промени на еден нуклеотид. Хромозомските аберации биле откриени кај 1 од 160 живи човечки раѓања. Освен нарушувања на половите хромозоми, повеќето случаи на анеуплоидија резултираат со смрт на фетусот во развој ( спонтан абортус); најчестите екстра автосомни хромозоми меѓу живородените се 21, 18 и 13.
Разновидноста на нуклеотидите е просечна пропорција на нуклеотиди кои се разликуваат помеѓу две индивидуи. Од 2004 година, разновидноста на човечките нуклеотиди се проценува на 0,1% до 0,4% кај базните парови. Во 2015 година, Проектот „1000 геноми“, кој секвенционирал 1000 индивидуи од 26 човечки популации, открил дека „''типичниот [индивидуален] геном се разликува од наводниот човечки геном со 4,1 до 5,0 милиони местоположби… што влијае на 20 милиони бази на секвенца''“; последната бројка одговара на 0,6% од вкупниот број на базни парови. Речиси сите (>99,9%) од овие места се мали разлики, или полиморфизми на единечни нуклеотиди или кратки вметнувања или бришења (индели) во генетската секвенца, но структурните варијации претставуваат поголем број на базни парови од SNPs и инделите.
Од 2017 година, Базата на податоци за еден нуклеотиден полиморфизам (dbSNP), која ги наведува SNP и други варијанти, наведла 324 милиони варијанти пронајдени во секвенционирани човечки геноми.
2.1 Еднонуклеотидни полиморфизми
Еднонуклеотиден полиморфизам (SNP) претставува разлика во еден нуклеотид помеѓу членовите на еден вид што се јавува кај најмалку 1% од популацијата. 2.504 индивидуи карактеризирани со проектот “1000 геноми“ поседувале 84,7 милиони SNP меѓу нив. SNP се најчестиот тип на варијации на низата, проценети во 1998 година дека сочинуваат 90% од сите варијанти на низата. Други варијации на низата се размена на една база, бришења и вметнувања. SNP се појавуваат во просек на секои 100 до 300 бази и така се главниот извор на хетерогеност.
Како функционална или несинонимна, SNP е онаа која влијае на некој фактор како што е спојувањето на гените или информациска РНК, и така предизвикува фенотипска разлика помеѓу членовите на видот. Околу 3% до 5% од човечките SNP се функционални. Неутралните или синонимните SNP сè уште се корисни како генетски маркери во студиите за асоцијација на широк геном, поради нивниот огромен број и стабилното наследување со генерации.
Кодирачкиот SNP е оној кој се појавува во генот. Постојат 105 човечки навоедени SNP кои резултираат со предвремени стоп-кодони во 103 гени. Ова одговара на 0,5% од кодираните SNP. Тие се јавуваат поради сегментално дуплирање во геномот. Овие SNP резултираат со губење на протеини, но сепак сите овие SNP алели се вообичаени и не се прочистуваат во негативна селекција.
2.2 Структурна варијација
Структурна варијација претставува варијација во структурата на хромозомот на организмот. Структурните варијации, како што се варијациите и бришењата на бројот на копии, инверзии, вметнувања и дупликации, се одговорни за многу повеќе човечки генетски варијации отколку разновидноста на еден нуклеотид. Ова било заклучено во 2007 година од анализата на диплоидните целосни секвенци на геномите на двајца луѓе: Крег Вентер и Џејмс Д. Вотсон. Ова се додало на двете хаплоидни секвенци кои биле споени со секвенци од многу поединци, објавени од Проектот за човечки геном и Celera Genomics соодветно.
Според проектот „1000 геноми“, типичен човек има 2.100 до 2.500 структурни варијации, кои вклучуваат приближно 1.000 големи бришења, 160 варијанти на број на копии, 915 вметнувања Alu, 128 вметнувања L1, 51 вметнувања SVA, 4 NUM10 вметнувања.
2.3 Варијација на бројот на копии
Варијација на бројот на копии (CNV) претставува разлика во геномот поради бришење или дуплирање на големи области на дезоксирибонуклеинската киселина на некој хромозом. Се проценува дека 0,4% од геномите на неповрзани луѓе се разликуваат во однос на бројот на копии. Кога е вклучена варијацијата на бројот на копии, генетската варијација од човек до човек се проценува дека изнесува најмалку 0,5% (99,5% сличност). Варијациите на бројот на копии се наследени, но може да се појават и за време на развојот.
Визуелна мапа со региони со висока геномска варијација на современото-човечко референтно собрание во однос на неандерталецот од 50k е изградена од Пратас и неговите соработници
2.4 Епигенетика
Епигенетската варијација претставува варијација во хемиските ознаки кои се прикачуваат на ДНК и влијаат на тоа како гените се читаат. Ознаките, „''наречени епигенетски ознаки, делуваат како прекинувачи кои контролираат како може да се читаат гените''“. Кај некои алели, епигенетската состојба на дезоксирибонуклеинската киселина и поврзаниот фенотип, може да се наследат низ генерации на поединци.
2.5 Генетска варијабилност
Генетската варијабилност претставува мерка за тенденцијата на поединечните генотипови кај населението да се разликуваат (да станат различни) едно од друго. Варијабилноста е различна од генетската разновидност, што е количината на варијација забележана кај одредена популација. Варијабилноста на една карактеристика е колку таа особина има тенденција да варира како одговор на еколошките и генетските влијанија.
2.6 Клинови
Во биологијата, клинот претставува континум од видови, популации, сорти или форми на организми кои покажуваат постепени фенотипски и/или генетски разлики во географска област, обично како резултат на хетерогеноста на животната средина. Во научното проучување на човечката генетска варијација, генската клина може ригорозно да се дефинира и да биде подложена на квантитативна метрика.
2.7 Хаплогрупи
Во проучувањето на молекуларната еволуција, хаплогрупата претставува група на слични хаплотипови кои делат заеднички предок со мутација на еден нуклеотиден полиморфизам (SNP). Проучувањето за хаплогрупите дава информации за потеклото на предците кое датира илјадници години.
Најчесто проучуваните човечки хаплогрупи се хромозомите на Y-хромозомот (Y-ДНК) и хаплогрупите на митохондриската ДНК (мтДНК), од кои и двете може да се користат за дефинирање на генетските популации. Y-ДНК се пренесува исклучиво по патрилинеалната линија, од татко на син, додека мтДНК се пренесува по матрилинеалната линија, од мајка и на ќерката или на синот. Y-ДНК и мтДНК може да се менуваат по случајна мутација во секоја генерација.
2.8 Повторување на тандем со променливи броеви
Повторување на тандем со променливи броеви (ПТПБ) е варијација на должината на тандемското повторување. Тандемско повторување е соседното повторување на кратка нуклеотидна низа. Тандемските повторувања постојат на многу хромозоми, а нивната должина варира помеѓу поединци. Секоја варијанта делува како наследен алел, така што тие се користат за лична или родителска идентификација. Нивната анализа е корисна во генетско и биолошко истражување, форензика и отпечатоци од ДНК.
Кратките тандемски повторувања (околу 5 базни парови) се нарекуваат микросателити, додека подолгите се нарекуваат минисателити.
3 Историја и географска распространетост
3.1 Неодамнешно африканско потекло на современите луѓе
Неодамнешната парадигма за африканско потекло на современите луѓе претпоставува разделување на неафрикански популации на анатомски современи луѓе пред 70.000 години. Оваа разделба во Африка се случила значително порано, пред најмалку 130.000 години. Теоријата „''надвор од Африка''“ потекнува од 19 век, како пробен предлог во „Потеклото на човекот“ на Чарлс Дарвин, но останала шпекулативна до 1980-тите кога била поддржана со проучување на денешна митохондриска ДНК, комбинирана со докази од физичка антропологија на архаични примероци.
Според едно иследување од 2000 година за варијација на секвенцата на Y-хромозомите, човечките Y-хромозоми го следат потеклото до Африка, а потомците на изведената лоза ја напуштиле Африка и на крајот биле заменети со архаични човечки Y-хромозоми во Евроазија. Студијата, исто така, покажува дека малцинство од современите популации во Источна Африка и Којсаните се потомци на најпреродно потекло на анатомски современи луѓе кои ја напуштиле Африка пред 35.000 до 89.000 години. Други докази што ја поддржуваат теоријата е дека варијациите во мерењата на черепот се намалуваат со оддалеченоста од Африка со иста стапка како и намалувањето на генетската разновидност. Човечката генетска разновидност се намалува кај домородните популации со миграциско растојание од Африка, и се смета дека ова се должи на тесните грла за време на миграцијата на луѓето, кои се настани кои привремено ја намалуваат големината на населението
Проучувањето за генетско кластерирање од 2009 година, кое генотипизирало 1327 полиморфни маркери во различни африкански популации, идентификувало шест кластери на предците. Кластерирањето тесно кореспондира со етничката припадност, културата и јазикот. Проучувањето за секвенционирање на целиот геном од 2018 година на популациите во светот забележало слични кластери меѓу популациите во Африка. На K=9, различните компоненти на предците ги дефинирале популациите што зборуваат афроазијати кои ги населувале Северна Африка и Североисточна Африка; населението што зборува нилосахарски јазици во североисточна Африка и источна Африка; населението што зборува на Ари во североисточна Африка; популациите што зборуваат нигер-конгоански во Западно-Централна Африка, Западна Африка, Источна Африка и Јужна Африка; пигмејските популации во Централна Африка; и којсанските популации во Јужна Африка.
Во мај 2023 година, научниците објавиле, врз основа на генетски проучувања, покомплицирана патека на човечката еволуција отколку што претходно било разбрано. Според иследувањата, луѓето еволуирале од различни места и времиња во Африка, наместо од едно место и временски период.
3.2 Генетика на населението
Поради заедничкото потекло на сите луѓе, единствено мал број варијанти поседуваат големи разлики во фреквенцијата помеѓу популациите. Сепак, некои ретки варијанти во светската човечка популација се многу почести кај барем една популација (повеќе од 5%).
Вообичаено се претпоставува дека раните луѓе ја напуштиле Африка и затоа мора да поминале низ тесно грло на населението пред нивната африканско-евроазиско раздвојување пред околу 100.000 години (околу 3.000 генерации). Брзата експанзија на претходно мала популација има два важни ефекти врз распространетоста на генетските варијации. Прво, таканаречениот основачки ефект се јавува кога популациите основачи кои носат само подмножество од генетската варијација од нивната популација на предците. Второ, како што основачите стануваат географски поодделени, веројатноста дека две индивидуи од различни популации основачи ќе се парат станува помала. Ефектот на ова асортитивно парење е да се намали протокот на гените помеѓу географските групи и да се зголеми генетското растојание помеѓу групите.
Експанзијата на луѓето од Африка влијаело на распространетоста на генетските варијации на два други начини. Најпрвин, помалите (основачи) популации доживуваат поголемо генетско поместување поради зголемените флуктуации во неутралните полиморфизми. Потоа, новите полиморфизми кои се појавиле во една група биле со помала веројатност да се пренесат на други групи бидејќи протокот на гените бил ограничен.
Населението во Африка има тенденција да поседува помали количини на нерамнотежно поврзување отколку населението надвор од Африка, делумно поради поголемата големина на човечкото население во Африка во текот на човечката историја и делумно поради бројот на современи луѓе кои ја напуштиле Африка за да го колонизираат остатокот од светот за кое се смета дека било релативно низок процент. Спротивно на тоа, популациите кои претрпеле драматично намалување на големината или брзи проширувања во минатото и популациите формирани од мешавината на претходно одделни групи на предци може да имаат невообичаено високи нивоа на нерамнотежа на поврзаноста
3.3 Распространетост на варијација
Распространетоста на генетските варијанти во и помеѓу човечката популација е невозможно да се опише накратко поради тешкотијата да се дефинира поимот „население“ односно „популација“, клиничката природа на варијацијата и хетерогеноста низ геномот (Лонг и Китлс 2003). Општо земено, сепак, во просек од 85% од генетските варијации постојат кај локалното население, ~ 7% е помеѓу локалното население на истиот континент и ~ 8% од варијациите се јавуваат помеѓу големи групи кои живеат на различни континенти. Неодамнешната теорија за африканско потекло за луѓето предвидела дека во Африка има многу поголема разновидност отколку на кое било друго место и дека различноста треба да се намалува колку што подалеку од Африка се зема популацијата.
3.3.1 Фенотипска варијација
Потсахарска Африка има најголема човечка генетска разновидност и се покажала дека истото важи и за фенотипските варијации во формата на черепот. Фенотипот е поврзан со генотипот преку генска експресија. Генетската разновидност непречено се намалува со миграциското растојание од тој регион, за кој многу научници веруваат дека е потеклото на современите луѓе, а тоа намалување се отсликува со намалување на фенотипските варијации. Мерењата на черепот претставуваат пример за физички атрибут чија варијација во популацијата се намалува со оддалечувањето од Африка.
Распределбата на многу физички особини наликува на распределбата на генетските варијации во и помеѓу човечките популации (Американско здружение на физички антрополози 1996; Кејта и Китлс 1997). На пример, ~ 90% од варијациите во формите на човечката глава се јавуваат во континенталните групи, а ~ 10% ги раздвојува групите, со поголема варијабилност на обликот на главата кај индивидуите со неодамнешни африкански предци (Релетфорд, 2002).
Нагласен исклучок од вообичаената распределба на физичките карактеристики во и меѓу групите е бојата на кожата. Приближно 10% од варијансата во бојата на кожата се јавува во групи, а ~ 90% се јавува помеѓу групите (Релетфорд, 2002). Оваа распространетост на бојата на кожата и нејзината географска шема - со луѓе чии предци живееле претежно во близина на екваторот со потемна кожа од оние со предци кои живееле претежно на повисоки географски широчини - укажуваат на тоа дека овој атрибут бил под силен селективен притисок. Се смета дека потемната кожа е повеќе селектирана во екваторијалните региони за да се спречи изгореници од сонце, рак на кожата, фотолиза на фолати и оштетување на потните жлезди.
Разбирањето како генетската разновидност во човечката популација влијае на различни нивоа на генска експресија е активна област на истражување. Додека претходните проучувања се фокусирале на врската помеѓу варијациите на ДНК и експресијата на РНК, поновите напори ја карактеризираат генетската контрола на различни аспекти на генската експресија, вклучувајќи ги и состојбите на хроматин, и нивото на протеини. Проучувањето објавено во 2007 година покажало дека 25% од гените покажуваат различни нивоа на генска експресија помеѓу популациите со европско и азиско потекло. Примарната причина за оваа разлика во генската експресија се сметала дека се SNP во генските регулаторни региони на ДНК. Друга студија објавена во 2007 година покажала дека приближно 83% од гените се изразени на различни нивоа меѓу поединците и околу 17% помеѓу популациите со европско и африканско потекло.
3.3.1.1 Рајтов индекс на фиксација како мерка за варијација
Популациониот генетичар Севол Рајт го развил индексот на фиксација (често скратено на ''F''<sub>ST</sub>) како начин за мерење на генетските разлики помеѓу населението. Оваа статистика често се користи во таксономијата за да се споредат разликите помеѓу било кои две дадени популации со мерење на генетските разлики меѓу и помеѓу популациите за поединечни гени или за многу гени истовремено. Често се наведува дека индексот на фиксација за луѓето е околу 0,15. Ова значи дека околу 85% од варијациите измерени во целокупната човечка популација се наоѓаат кај поединци од истата популација, а околу 15% од варијациите се јавуваат помеѓу популациите. Овие проценки имплицираат дека кои било две индивидуи од различни популации може да бидат послични една на друга отколку што било со член на нивната група. „''Заедничката еволутивна историја на живите луѓе резултираше со висока поврзаност меѓу сите живи луѓе, како што е на пример наведено со многу нискиот индекс на фиксација (F<sub>ST</sub>) меѓу живите човечки популации''“. Ричард Левонтин, кој ги потврдил овие соодноси, заклучил дека ниту „расата“ ниту „подвидот“ не се соодветни или корисни начини за опишување на човечката популација.
Самиот Рајт верувал дека вредностите >0,25 претставуваат многу голема генетска варијација и дека ''F''<sub>ST</sub> од 0,15-0,25 претставува голема варијација. Сепак, околу 5% од човечката варијација се јавува помеѓу популациите на континентите, затоа вредностите на ''F''<sub>ST</sub> помеѓу континенталните групи луѓе (или раси) од дури 0,1 (или можеби пониски) биле пронајдени во некои проучувања, што укажува на поумерени нивоа на генетски варијација. Грејвс (1996) се спротивставил дека ''F''<sub>ST</sub> не треба да се користи како маркер за статусот на подвидовите, бидејќи статистиката се користи за мерење на степенот на диференцијација помеѓу популациите, иако како и Рајт (1978).
Џефри Лонг и Рик Китлс дале долга критика на примената на ''F''<sub>ST</sub> на човечката популација во нивниот труд од 2003 година „''Човечка генетска разновидност и непостоење на биолошки раси''“. Тие откриле дека бројката од 85% е погрешна бидејќи имплицира дека сите човечки популации содржат во просек 85% од целата генетска разновидност. Тие тврделе дека основниот статистички модел погрешно претпоставува еднакви и независни истории на варијации за секоја голема човечка популација. Пореален пристап е да се разбере дека некои човечки групи се родителски за другите групи и дека овие групи претставуваат парафилетски групи на нивните групи од потекло. На пример, според неодамнешната теорија за африканско потекло, човечката популација во Африка е парафилетична за сите други човечки групи бидејќи ја претставува групата предци од која потекнуваат сите неафрикански популации, но повеќе од тоа, неафриканските групи произлегуваат единствено од мал нерепрезентативен примерок од оваа африканска популација. Ова означува дека сите неафрикански групи се потесно поврзани една со друга и со некои африкански групи (веројатно источноафриканци) отколку со другите, и понатаму дека миграцијата надвор од Африка претставува генетско тесно грло, со голем дел од различноста што постоела во Африка, а не била изнесена од Африка од страна на емигрантските групи. Според ова сценарио, човечките популации немаат еднакви количини на локална варијабилност, туку намалени количини на разновидност колку што живее секое население подалеку од Африка. Лонг и Китлс откриле дека наместо 85% од човечката генетска разновидност постои кај сите човечки популации, околу 100% од човечката разновидност постои во една африканска популација, додека единствено околу 70% од човечката генетска разновидност постои кај популацијата која потекнува од Нова Гвинеја. Лонг и Китлс тврделе дека ова создава глобална човечка популација која е генетски хомогена во споредба со другите популации на цицачи.
3.4 Архаичен додаток
Анатомски, современите луѓе се вкрстувале со неандерталците за време на средниот палеолит. Во мај 2010 година, Проектот за неандерталски геном презентирал генетски докази дека се случило вкрстување и дека мал, но значаен дел, околу 2-4%, од неандерталската мешавина е присутна во ДНК на современите Евроазијци и Океанци, а речиси отсутен во потсахарските африкански популации.
Помеѓу 4% и 6% од геномот на Меланезијците (претставен од Папуа Нова Гвинеја и островот Бугенвил) се смета дека потекнува од Денисовците - претходно непознати хоминини кој се поблиску поврзани со неандерталците отколку со сапиенсот. Најверојатно бил воведен за време на раната миграција на предците на Меланезијците во Југоисточна Азија. Оваа историја на интеракција сугерира дека Денисовците некогаш се движеле широко низ источна Азија.
Така, Меланезијците се појавуваат како една од најархаичната мешана популација, со примеси поврзани со Денисовците/Неандерталците од ~ 8%.
Во проучување објавено во 2013 година, Џефри Вол од Универзитетот во Калифорнија ги проучувал податоците од целата секвенца-геном и открил повисоки стапки на интрогресија кај Азијците во споредба со Европејците. Хамер и неговите соработници ја тестирале хипотезата дека современите африкански геноми имаат потписи на проток на гени со архаични човечки предци и открија докази за архаична мешавина во геномите на некои африкански групи, што сугерира дека скромните количини на проток на гени биле широко распространети низ времето и просторот за време на еволуцијата на анатомски модерни луѓе .
Проучувањето објавено во 2020 година покажало дека популациите Јоруби и Менди во Западна Африка потекнуваат помеѓу 2% и 19% од нивниот геном од сè уште неидентификувана архаична популација на хоминин која веројатно се разделила пред поделбата на современите луѓе и предците на Денисовците и Неандерталците, потенцијално правејќи ги овие групи најархаично-помешаните човечки популации идентификувани досега.
4 Категоризација на светската популација
Новите податоци за човечката генетска варијација повторно ја разгореле дебатата за можна биолошка основа за категоризација на луѓето по раси. Поголемиот дел од контроверзите го опкружуваат прашањето како да се толкуваат генетските податоци и дали заклучоците врз основа на нив се здрави. Некои истражувачи сметаат дека самоидентификуваната раса може да се користи како индикатор за географско потекло за одредени здравствени ризици.
Иако генетските разлики меѓу човечките групи се релативно мали, овие разлики во одредени гени како Дафиевиот систем на антигени, ABCC11, SLC24A5, наречени ознаки за информации за предците (ОИП) сепак може да се користат за веродостојно пронаоѓање на многу индивидуи во широки, географски базирани групирања. На пример, компјутерските анализи на стотици полиморфни локуси земени во примероци во глобално распространети популации откриле постоење на генетско групирање кое грубо е поврзано со групи кои историски окупирале големи континентални и потконтинентални региони (Розенгерг и неговите соработници, 2002; Бамшад и неговите соработници, 2003).
Некои научници тврдат дека овие обрасци на варијација обезбедуваат биолошко оправдување за употребата на традиционалните расни категории. Тие сметаат дека континенталните кластери одговараат приближно со поделбата на човечките суштества на потсахарски Африканци; Европејци, западни Азијци, средни Азијци, Јужн Азијци и северни Африканци; Источни Азијци, Југоисточни Азијци, Полинезијци и Индијанци; и други жители на Океанија. Други набљудувачи не се согласуваат, велејќи дека истите податоци ги поткопуваат традиционалните поими за расните групи (Кинг и Мотулски 2002; Калафел 2003; Тишкоф и Кид 2004 ). Тие истакнуваат, на пример, дека главните популации кои се сметаат за раси или подгрупи во рамките на расите не мора да формираат свои кластери.
Расните категории исто така се поткопани со наодите дека генетските варијанти кои се ограничени на еден регион поседуваат тенденција да бидат ретки во тој регион, варијантите кои се вообичаени во регионот имаат тенденција да се споделуваат низ целиот свет и повеќето разлики меѓу поединците, без разлика дали доаѓаат од ист регион или различни региони, се должат на глобалните варијанти. Досега, не биле пронајдени генетски варијанти кои се фиксирани на континент или голем регион и кои не се наоѓаат никаде на друго место.
Бидејќи човечката генетска варијација е клиничка, голем број поединци се здружуваат со две или повеќе континентални групи. Така, генетски базираното „''биогеографско потекло''“ доделено на која било личност генерално ќе биде широко распространето и ќе биде придружено со значителни несигурности (Фаф и неговите соработници, 2004).
Во многу делови од светот, групите се мешале на таков начин што многу поединци имале релативно скорешни предци од широко одвоени региони. Иако генетските анализи на голем број локуси можат да произведат проценки за процентот на предците на една личност кои доаѓаат од различни континентални популации (Шривер и неговите соработници, 2003; Бамшад и неговите соработници, 2004), овие проценки може да претпостават лажна дистинктивност на родителската популација, бидејќи човечки групи разменувале партнери од локални до континентални размери низ историјата (Кавали-Сфорца и нивните соработници, 1994; Хердер и неговите соработници, 2002). Дури и со голем број маркери, информациите за проценка на пропорциите на мешавини на поединци или групи се ограничени, а проценките обично ќе имаат широки интервали на доверба (Фаф и неговите соработници, 2004).
4.1 Генетско кластерирање
Генетските податоци може да се користат за да се утврди структурата на населението и да се доделат поединци во групи кои често одговараат на нивното самоидентификувано географско потекло. Џорде и Вудинг (2004) тврдат дека „''Анализата на многу локуси денес дава разумно точни проценки на генетската сличност меѓу поединците, наместо популациите. Групирањето на индивидуите е во корелација со географското потекло или потеклото''“. Сепак, идентификацијата по географско потекло може брзо да се промени кога ќе се разгледа историското потекло споделено меѓу поединци во минатото.
Во 2009 година била објавена анализа на податоците од автосомниот SNP од Меѓународниот проект HapMap (Фаза II) и примероците од панелот за разновидност на човечки геном, Центар за проучување на човечки полиморфизми (ЦПЧП). Иследувањето на 53 популации земени од податоците на HapMap и ЦПЧП (1138 неповрзани лица) сугерирала дека природната селекција може да го обликува човечкиот геном многу побавно отколку што се сметало, со фактори како што се миграцијата во и меѓу континентите кои посилно влијаат на распростанетоста на генетските варијации. Слична студија објавена во 2010 година открила силни докази за селекција ширум геномот поради промените во екорегионот, исхраната и егзистенцијата, особено во врска со поларните екорегиони, со потрагата по храна и со исхраната богата со корени и клубени. Во една студија од 2016 година, анализата на главната компонента на податоците ширум геномот била способна да ги врати претходно познатите цели за позитивна селекција (без претходна дефиниција на популации), како и голем број нови кандидати за гени.
Антрополошките форензичари можат да го проценат потеклото на скелетните остатоци со анализа на скелетната морфологија, како и со користење на генетски и хемиски маркери, кога е можно. Иако овие проценки никогаш не се сигурни, точноста на анализите на скелетната морфологија во одредувањето на вистинското потекло е проценета на 90%.
4.2 Тек и мешање на гените
Протокот на гените помеѓу две популации го намалува просечното генетско растојание помеѓу популациите, единствено целосно изолираните човечки популации немаат генски проток и повеќето популации имаат континуиран генски проток со другите соседни популации што ја создаваат клиничката распространетост забележана за повеќето генетски варијации. Во случај кога генскиот тек се одвива помеѓу добро диференцираните генетски популации, резултатот се нарекува „''генетска мешавина''“.
Мапирањето со мешавини е техника што се користи за проучување на тоа како генетските варијанти предизвикуваат разлики во стапките на болести помеѓу населението. Неодамнешните мешани популации кои го следат своето потекло на повеќе континенти биле добро прилагодени за идентификување на гени за особини и болести кои се разликуваат во преваленцата помеѓу родителските популации. Афроамериканските популации биле во фокусот на бројни проучувања за генетско мапирање и мешање на населението, вклучувајќи иследувања за сложени генетски особини како што се бројот на бели клетки, индекс на телесна маса, рак на простата и бубрежна болест.
Анализа на фенотипски и генетски варијации, вклучувајќи ја бојата на кожата и социо-економскиот статус, била спроведена кај популацијата на Зеленортските Острови, која има добро документирана историја на допири меѓу Европејците и Африканците. Проучувањата покажале дека моделот на мешање кај оваа популација е пристрасен кон полот (вклучувајќи претежно парење меѓу европски мажи и африкански жени) и постои значајна интеракција помеѓу социоекономскиот статус и бојата на кожата, независно од потеклото.
5 Здравје
Разликите во алелните фреквенции придонесуваат за групни разлики во инциденцата на некои моногени болести, и тие можат да придонесат за разлики во инциденцата на некои вообичаени болести. За моногените болести, фреквенцијата на предизвикувачките алели обично најдобро корелира со потеклото, без разлика дали е фамилијарна (на пример, синдром Елис-Ван Кревелд кај Амишите од Пенсилванија), етничка (болест на Теј-Сакс кај ашкенашките еврејски популации) или географска (хемоглобинопатии меѓу луѓе со предци кои живееле во региони со маларија). До степен до кој потеклото кореспондира со расни или етнички групи или подгрупи, инциденцата на моногени болести може да се разликува помеѓу групите категоризирани по раса или етничка припадност, а здравствените работници обично ги земаат предвид овие обрасци при поставувањето дијагнози.
Дури и со вообичаени болести кои вклучуваат бројни генетски варијанти и фактори на животната средина, истражувачите укажуваат на докази кои укажуваат на вклучување на диференцијално распределени алели со мали до умерени ефекти. Често цитираните примери вклучуваат хипертензија (Даглас и неговите соработници, 1996), дијабетес (Говер и неговите соработници, 2003), дебелина (Фернандес и неговите соработници, 2003) и рак на простата (Плац и неговите соработници, 2000). Меѓутоа, во ниту еден од овие случаи, алелната варијација во генот за чувствителност не се покажала како одговорна за значителен дел од разликата во преваленцата на болеста меѓу групите, а улогата на генетските фактори во генерирањето на овие разлики останува неизвесна.
Некои други варијации од друга страна се корисни за човекот, бидејќи спречуваат одредени болести и ја зголемуваат шансата да се прилагодат на околината. На пример, мутација во генот CCR5 кој штити од СИДА. CCR5 генот е отсутен на површината на клетката поради мутација. Без CCR5 генот на површината, нема ништо за ХИВ вирусите да се зграпчат и да се врзат. Затоа, мутацијата на генот CCR5 ја намалува можноста за ризик на поединецот со СИДА. Мутацијата во CCR5 е исто така доста честа појава во одредени области, со повеќе од 14% од популацијата носители на мутацијата во Европа и околу 6-10% во Азија и Северна Африка .
Освен мутациите, многу гени кои можеби им помагале на луѓето во античко време ги мачат луѓето денес. На пример, постои сомневање дека гените кои им овозможуваат на луѓето поефикасно да ја обработуваат храната се оние кои ги прават луѓето подложни на дебелина и дијабетес денес.
Нил Риш од Универзитетот Стенфорд предложил дека самоидентификуваната раса/етничка група може да биде валидно средство за категоризација во САД за јавното здравје и политичките размислувања. Еден труд од групата на Ноа Розенберг од 2002 година дала слично тврдење: „''Структурата на човечката популација е релевантна во различни епидемиолошки контексти. Несаканиот одговор на лекот варира меѓу популациите. Понатаму, информациите за популацијата на потекло на пациентот може да им дадат на здравствените работници информации за ризикот кога директните причини за болеста се непознати“''. Сепак, во 2018 година, Ноа Розенберг објавила иследување во која се расправало против генетски есенцијалистичките идеи за здравствени разлики меѓу популациите, наведувајќи дека варијантите на животната средина се поверојатна причина
6 Геномски проекти
Проектите за човечки геном се научни напори кои ја одредуваат или проучуваат структурата на човечкиот геном. Проектот за човечки геном бил значаен проект за геном.
7 Дополнителна литература
*****************************************