30/04/2014
Genètica de la població balear
Dra Cori Ramon Laboratori de Genètica
Universitat de les UIB Illes Balears
GENÈTICA DE LA POBLACIÓ BALEAR
1 30/04/2014
POBLAMENT DE LES BALEARS
• Diferents pobles han contribuït al “pool” genètic dels illencs – Poblament talaiòtic – Cartaginesos – Romans – Musulmans – Corona d’Aragó – “Boom” turístic a partir dels 70s
• Nombre reduït d’individus i aïllament reproductiu que produeix consanguinitat
EIVISSA
Origen: No hi ha proves evidents de poblament estable abans de l’arribada dels cartaginesos (654aC).
Colonització: Va ser annexionada per pacte al Imperi Romà. La presencia de la conquesta catalana va ser reduïda.
Població: Reduïda i amb una alta taxa de consanguinitat (10%).
2 30/04/2014
RESTES PÙNIQUES A EIVISSA
XUETES
• Xuetes: denominació que a Mallorca reben un grup descendents de jueus conversos mallorquins .
• L’origen de les comunitats jueves data del segle I dC
Siglo V
3 30/04/2014
Presència de la cultura jueva a Mallorca
XUETES
En el període musulmà es va respectar la presencia jueva a les Illes (segles X-XIII)
L’ocupació de Mallorca (1229) garantí la seva supervivència però els va aïllar
Es varen convertir oficialment entre 1391 i 1436
Sofriren el pes de la Inquisició fins al segle XVII
Aïllament de la resta de la població
Afecta només al portadors de 15 cognoms (els afectes en els darrers autos-de-fe)
4 30/04/2014
Mostreig: poblacions analitzades
Menorca: 100
Xuetes: 102
València: 101
Mallorca: 103
Eivissa: 101
124 DNAs (25 asquenazites, 35 sefardites, JUEUS 39 jueus nord-africans i 25 jueus orientals ).
Anàlisi comparativa
Població balear comparada a altres poblacions
5 30/04/2014
Com podem estudiar les diferencies genètiques entre els humans? •A nivell de grups sanguinis •A nivell de les diferents proteïnes •A nivell del seu ADN •Analitzant fragments repetits: STRs •Analitzant la seqüència de bases: mtDNA
6 30/04/2014
MARCADORS CLÀSSICS: Grups sanguinis
Sistema HLA
7 30/04/2014
CARACTERÍSTIQUES DEL GENOMA HUMÀ:
•3 X 10 9 parells de bases per cèl.lula (A, T, C, G)
•2 metres de longitud per cèl.lula (aproximadament)
•Un ser humà te 3 x 10 12 cèl.lules (aproximadament)
•Lo longuitud total de l’ADN d’un organisme es 6 x 10 12 metres
Eivissa
Espanya Murcia Menorca Catalunya
Mallorca
França
Portugal Asquenazites Jueus Libia Xuetes Jueus Irak
Jueus Marroc
Alger
Cerdenya Italia
Japó
ARBRE FILOGENÈTIC DE DISTANCIES DE LES FREQÜÈNCIES DE HLA-A, B I DRB1.
8 30/04/2014
(STRs): Short Tandem Repeats o DNA microsatèl·lit
AATG
7 repeticions
9 repeticions
Cada al·lel s’identifica amb el nombre de copies de la unitat repetitiva (AATG)
Determinació del nombre de repeticions
Extracció DNA Anàlisis manual en Gels de Poliacrilamida Anàlisi automática ABI 310
PCR
9 30/04/2014
Freqüències al·lèliques dels nou STR estudiats a les poblacions balear (fosc) i xueta (clar). De dalt cap a baix i d’esquerra a dreta: D3S1358, vWA, FGA, D8S1179, D21S11, D18S51, D5S818, D13S317 i D7S820.
0,3 0,3 0,3
0,2 0,2 0,2
0,1 0,1 0,1
0 0 0 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 13 14 15 16 17 18 19 20 18 19 20 21 21.2 22 22.2 23 23.2 24 25 26 27 28
0,3 0,3 0,3
0,2 0,2 0,2
0,1 0,1 0,1
0 0 0 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 24.2 27 28 30 31 32 33 34 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
0,3 0,3 0,3
0,2 0,2 0,2
0,1 0,1 0,1
0 0 0 8 9 10 11 12 13 14 15 8 9 10 11 12 13 14 7 8 9 10 11 12 13 14
Variabilitat Interpoblacional
Da FST XuetesXuetes Xuetes Xuetes
València
Menorca 53 Mallorca 34 45 69 Mallorca
Menorca València EivissaEivissa EivissaEivissa
0,01 0,01
10 30/04/2014
Comparació amb altres poblacions
Da FST Menorca Xuetes Menorca Xuetes Austria Berbers-NC. Marroc Andalusia 32 Àrabs-Marroc N. Portugal Berbers-Algèria S. Portugal 47 Sahara 51 Alemània Berbers-S. Marroc Canàries Tunísia Madrid Sicília 47 Mallorca Mallorca 36 J. Orientals Catalunya Eivissa J. Nord-africans 50 Eivissa Turquia P. Basc S. Itàlia València Catalunya 32 Suïssa Itàlia Itàlia 36 J. Asquenasites S. Itàlia J. Sefardites XuetesXuetes Eivissa Turquia P. Basc Àrabs-Marroc Egipte Tunísia Andalusia 30 50 Sahara Austria Berbers-S. Marroc MenorcaMenorca Berbers-NC. Marroc Canàries Berbers-Algèria N. Portugal Egipte 32 Alemània 41 J. Asquenasites S. Portugal J. Sefardites MallorcaMallorca Sicília València 54 J. Orientals Suïssa J. Nord-africans Madrid
0,01 0,01
DIFERENTS TIPUS D’HERENCIA: PATERNA I MATERNA
Cromosoma Y
mtDNA
11 30/04/2014
DNA mitocondrial: mtDNA
Origen endosimbiont de les mitocondries i els cloroplasts
12 30/04/2014
Mutacions/Danys al mtDNA
Propietats del mtDNA •16.500 parells de bases •Taxa d’evolució ràpida •Herència materna
13 30/04/2014
14 30/04/2014
Seqüenciació de la regió HVRI del DNA mitocondrial
Gallegos NE Península Vascos Marruecos
Sicília Valencia Italia Mallorca
Menorca
Ibiza Chuetas
0,1 O Medio
15 30/04/2014
Variació del mtDNA a nivell mundial
Out of Africa
16 30/04/2014
Migraciones detectadas con haplogrupos del mtDNA
17 30/04/2014
Resultados en mtDNA fósil
Cráneo neandertal
18 30/04/2014
Mapa de las posibles migraciones a América
19 30/04/2014
HERENCIA PATERNA Cromosoma Y
POBLACIONS JUEVAS: HAPLOTIP COHEN POBLACIÓ XUETA: HAPLOTIP COHEN-1
20 30/04/2014
POLIMORFISMES DEL CROMOSOMA Y. STRs
Xuetes
J Norteafricans J Orientals 63,4 J Sefardites
99,5 J Askenazites
València 72,6 Eivissa 55 Menorca Mallorca
0.1
An African American Paternal Lineage Adds an Extremely Ancient Root to the Human Y Chromosome Phylogenetic Tree
Mendez et al., Am J. Hum Genet. 2013
We report the discovery of an African American Y chromosome that carries the ancestral state of all SNPs that defined the basal portion of the Y chromosome phylogenetic tree. We sequenced 240 kb of this chromosome to identify private, derived mutations on this lineage, which we named A00. We then estimated the time to the most recent common ancestor (TMRCA) for the Y tree as 338 thousand years ago (kya) ( 95% confidence interval = 237581 kya ). Remarkably, this exceeds current estimates of the mtDNA TMRCA, as well as those of the age of the oldest anatomically modern human fossils. The extremely ancient age combined with the rarity of the A00 lineage, which we also find at very low frequency in central Africa, point to the importance of considering more complex models for the origin of Y chromosome diversity. These models include ancient population structure and the possibility of archaic introgression of Y chromosomes into anatomically modern humans. The A00 lineage was discovered in a large database of consumer samples of African Americans and has not been identified in traditional hunter-gatherer populations from sub- Saharan Africa. This underscores how the stochastic nature of the genealogical process can affect inference from a single locus and warrants caution during the interpretation of the geographic location of divergent branches of the Y chromosome phylogenetic tree for the elucidation of human origins.
21 30/04/2014
Población humana de las Islas Baleares
Menorca Xuetas
Valencia Mallorca
Ibiza
Árbol filogenético a partir Eivissa
de marcadores nucleares Espanya Murcia Menorca Catalunya
Mallorca
França
Portugal Asquenazites Jueus Libia Xuetes Jueus Irak
Jueus Marroc
Alger
Cerdenya Italia
Japó
22 30/04/2014
Árbol filogenético a partir de STRs del cromosoma Y
Xuetes
J Norteafricans J Orientals 63,4 J Sefardites
99,5 J Askenazites
València 72,6 Eivissa 55 Menorca Mallorca
0.1
Poliginia máxima en Irlanda • A Y-Chromosome Signature of Hegemony in Gaelic Ireland • Laoise et al., (2006), Trinity College, Dublin
• Seventeen-marker simple tandem repeat genetic analysis of Irish Y chromosomes reveals a previously unnoted modal haplotype that peaks in frequency in the northwestern part of the island. It shows a significant association with surnames purported to have descended from the most important and enduring dynasty of early medieval Ireland, the Uí Néill. This suggests that such phylogenetic predominance is a biological record of past hegemony and supports the veracity of semimythological early genealogies. The fact that about one in five males sampled in northwestern Ireland is likely a patrilineal descendent of a single early medieval ancestor is a powerful illustration of the potential link between prolificacy and power and of how Y-chromosome phylogeography can be influenced by social selection .
23 30/04/2014
Descendència de Genghis Khan: poble Hazara (Afganistan)
• Haplogroup C-M217 (40% dels homes de la població)
Incidència d’algunes malalties a la població xueta.
• Hemocromatosi (HFE)
• Febre Mediterrània Familiar (FMF), malaltia de comunitats sefardites i altres poblacions Orient Mitjà
24 30/04/2014
Hemocromatosi hereditària (HFE) o malaltia del ferro
HEMOCROMATOSI: ANÀLISI DE LES MUTACIONS
Hz C282Y Ho C282Y NNNNN
Mutació C282Y . N: normals, Ho C282Y: homozigots, Hz C282Y: heterozigots
25 30/04/2014
FREQÜÈNCIA DE LES MUTACIONS DEL GEN HFE A POBLACIÓ SANA I A PACIENTS AMB MALALTIA HEPÀTICA
POBLACIÓ N Freqüència (%) Freqüència (%) C282Y H63D MALLORCA 192 2.9 19.5
MENORCA 169 4.1 21.3
EIVISSA 167 0.6 17.4
XUETES 71 0 26.6
PACIENTS
Diagnòstic HH 30 93.3 6.7
No Diagnòstic HH 99 5.5 25.8
TOTALS 129 26.0 21.3
PRESENCIA DE FMF EN ELS XUETES
• Anàlisi en 50 pacients Xuetes, amb una prevalença i una clínica similars als pacients d’Israel. Suggereix un origen comú.
• Detecció del haplotip ancestral S i les seves mutacions M694V i E148Q.
• Detecció de malalts S negatius, el que implica l’existència d'heterogeneïtat genètica.
Domingo et al., (2000). Eur J HUm Genet 8: 242-246 Buades et al., (1995). Isr J Med Sci 31: 497-499
26 30/04/2014
CONCLUSIONS
• La població d’Eivissa mostra una clara diferencia de la resta d’Illes sobretot pel que fa a l'herència matrilineal. Es deu al seu origen?
• Els Xuetes manifesten a nivell genètic el seu origen jueu, sobretot a nivell patern.
• Les dues poblacions han sofert els efectes de l’endogàmia.
27