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.