检索历史 清除

摘要在漫长的人类演化历史长河中，不同人种、不同人群经历了迁移、隔离、分化、再接触、交流、融合的复杂历程。所属的解剖学现代人曾经与多支不同的古人类共同生活在同一时期。他们包括尼安德特人、丹尼索瓦人、弗洛罗斯人以及曾经存在但是尚未被发现的未知人等。现代人和这些古人类的关系在相当长的时间也存在很大争议。随着基因组测序技术日新月异的发展以及大规模基因组研究的出现，加之古人类DNA提取技术的发展及其基因组序列迅速积累，提供了一个空前的机会，让逐步厘清现代人与古人类的关系。目前已知在非洲以外的现代人基因组中，有约1～3％成分来自于古人类。而这些片段究竟是何时，在何地以怎样的方式进入现代人基因组的尚存在不少争议。<br>　　本文发展了一个用于在现代人基因组中，寻找古人类基因渗入（或称之为遗传渗入，genetic introgression）片段和基因渗入历史推断的新方法和相关计算机软件ArchaicSeeker2.0。新的方法能在寻找基因渗入片段的同时确定该基因渗入片段的渗入模型及祖先，并能推断出每一支古人基因渗入事件发生的次数，每次的基因渗入比例和基因渗入时间。在不同遗传渗入历史参数下做了大量的模拟实验，以此评估ArchaicSeeker2.0的性能。模拟数据表明，在古片段的寻找上，ArchaicSeeker2.0具有极高的准确率(～93.0％)、片段检测率(～90.4％)，以及极低的假阳性率(～0.14％)，在绝大多数模拟实验中，至少80％以上的古片段被匹配至正确的祖先。在人群历史推断上，ArchaicSeeker2.0在大多数情况下都能准确估计基因渗入事件次数、时间以及比例。<br>　　本文还将ArchaicSeeker2.0应用于“千人基因组计划(1000Genome Project，KGP)”、“西蒙斯基因组多样性计划(Simons Genome Diversity Project，SGDP)”和“爱沙尼亚生物中心人类基因组多样性数据集(Estonian Biocentre Human Genome Diversity Panel，EGDP)”等数据集的分析中。分析结果显示，以Papuan为代表的大洋洲人群和菲律宾北部的尼格利陀人，有着极高的丹尼索瓦人渗入比例。在非洲以外其他的区域中，东亚人群的古人类渗入比例最高，其次是南亚，西欧基因渗入比例最低。而在古人类基因渗入片段分布比较上，南亚人群的渗入片段分布却是最广的。千人基因组计划中，一个南亚群体全基因组有约1100cM区域被检测出尼安德特人基因渗入信号，约155～190cM区域被检测出丹尼索瓦人基因渗入信号。<br>　　在遗传渗入历史分析中，在亚欧人群以及美洲人群中都检测出两次尼安德特人基因渗入以及两次丹尼索瓦人基因渗入信号。这两个古人的两次基因渗入事件，较早的信号可能为大洲人群分歧前共同经历的基因渗入事件，近期的信号则有可能是分歧之后，各自独立发生的，这次独立发生的时间和末次冰期时间吻合，可能是由于全球性的气候变化，促使了古人类和现代人的基因交流。在大洋洲人群中，只检测出一次的丹尼索瓦人基因渗入信号，大洋洲人群可能经历了一次单独的强度较高的丹尼索瓦人基因渗入。