Дети
Авраама в эпоху генома: основные группы
еврейской диаспоры включают отдельные
генетические кластеры с общим
ближневосточным происхождением

Более века
евреи и неевреи одинаково пытались
определить родство современного
еврейского народа. Предыдущие
генетические исследования групп крови
и маркеров сыворотки показали, что
еврейские группы имели ближневосточное
происхождение с большим генетическим
сходством между парными еврейскими
популяциями. Однако эти и последующие
исследования моноаллельных Y-хромосомных
и митохондриальных генетических маркеров
не разрешили проблемы внутригрупповой
и межгрупповой еврейской генетической
идентичности. Здесь полногеномный
анализ семи еврейских групп (иранских,
иракских, сирийских, итальянских,
турецких, греческих и ашкеназских) и
сравнение с нееврейскими группами
продемонстрировали отличительные
кластеры еврейского населения, каждая
из которых имеет общую ближневосточную
родословную, близость к современной
Средней Азии. Восточное население и
различная степень примеси Европы и
Северной Африки. С помощью анализа
основных компонентов, филогенетики и
идентичности по происхождению (IBD) были
идентифицированы две основные группы:
евреи Ближнего Востока и евреи Европы
/ Сирии. Сегмент ВЗК и близость
европейских евреев друг к другу и к
южноевропейскому населению предполагали
схожее происхождение европейского
еврейства и опровергали крупномасштабный
генетический вклад центрально-восточноевропейского
и славянского населения в формирование
ашкеназского еврейства. Быстрый
распад ВЗК в геномах евреев-ашкенази
сопровождался серьезным узким местом,
за которым последовало большое расширение,
такое как произошло с так называемым
демографическим чудом увеличения
населения с 50 000 человек в начале 15
века. Сегмент ВЗК и близость европейских
евреев друг к другу и к южноевропейскому
населению предполагали схожее
происхождение европейского еврейства
и опровергали крупномасштабный
генетический вклад центрально-восточноевропейского
и славянского населения в формирование
ашкеназского еврейства. Быстрый
распад ВЗК в геномах евреев-ашкенази
сопровождался серьезным узким местом,
за которым последовало большое расширение,
такое как произошло с так называемым
демографическим чудом увеличения
численности населения с 50 000 человек в
начале 15 века. Сегмент ВЗК и близость
европейских евреев друг к другу и к
южноевропейскому населению предполагали
схожее происхождение европейского
еврейства и опровергали крупномасштабный
генетический вклад центрально-восточноевропейского
и славянского населения в формирование
ашкеназского еврейства. Быстрый
распад ВЗК в геномах евреев ашкенази
сопровождался серьезным узким местом,
за которым последовало большое расширение,
такое как произошло с так называемым
демографическим чудом увеличения
численности населения с 50 000 человек в
начале 15 века.го века
до 5000000 людей в начале 19 - го века. Таким
образом, это исследование показывает,
что европейские / сирийские и ближневосточные
евреи представляют собой серию
географических изолятов или кластеров,
сплетенных вместе общими генетическими
нитями ВЗК.

Вступление

Евреи
возникли как национальная и религиозная
группа на Ближнем Востоке во втором
тысячелетии до нашей эры.

1

 и с тех
пор сохранили непрерывные генетические,
культурные и религиозные традиции,
несмотря на ряд диаспор.

2

 Ближневосточные
(иранские и иракские) евреи происходят
из общин, сформировавшихся в Вавилонской
и Персидской империях в четвертом-шестом
веках до нашей эры.

3

,  

4

Были созданы
еврейские общины на Балканах, в Италии,
Северной Африке и Сирии во время
классической древности , а затем
смешивают с сефардских евреев , которые
мигрировали после их изгнания с
Иберийского полуострова в конце 15
- го века.

5

Ашкенази
, как полагают, поселились в долине
Рейна в первом тысячелетии нашей эры,
а затем мигрировали в Восточную
Европу между 11 - й и
15 - й века,
хотя альтернативных теорий , включающих
происхождение от Sorbs (славянские колонки
в Германии) и Были предложены и хазары.

6

,  

7

 Смешивание
с окружающим населением сыграло раннюю
роль в формировании мирового еврейства,
но в течение последних 2000 лет, возможно,
было ограничено религиозным законом,
поскольку иудаизм превратился из
прозелитизма в религию, обращенную
внутрь себя.

8

Более
ранние генетические исследования групп
крови и маркеров сыворотки показали,
что население еврейской диаспоры имеет
ближневосточное происхождение, с большим
генетическим сходством между парными
еврейскими популяциями, чем с нееврейскими
популяциями.

9

,  

10

,  

11

Эти
исследования различались по интерпретации
степени примеси к местным популяциям. Недавние
исследования гаплотипов Y-хромосомы и
митохондриальной ДНК указали на эффекты
основателя как ближневосточного, так
и местного происхождения, однако вопрос
о том, как охарактеризовать еврейский
народ как простых единоверцев или как
генетических изолятов, которые могут
быть тесно или слабо связаны, остается
нерешенным.

12

,  

13

,  

14

,  

15

,  

16

Чтобы лучше
понять родство современных еврейских
групп, был проведен полногеномный анализ
и сравнение с соседними популяциями
для представителей трех основных групп
еврейской диаспоры: восточноевропейских
ашкенази; Итальянские, греческие и
турецкие сефарды; и иранский, иракский
и сирийский мизрахим (жители Ближнего
Востока).

Материал и методы

 Вербовка
и генотипирование еврейского населения

Участники
были набраны из еврейских общин Ирана,
Ирака, Сирии и Ашкенази в районе
Нью-Йорка. Участники были набраны из
турецкой сефардской еврейской общины
в Сиэтле, из греческих сефардских
еврейских общин в Салониках и Афинах,
а также из итальянской еврейской общины
в Риме, как было описано ранее.

17

Все вербовки
проходили в соответствии с протоколом,
одобренным Наблюдательным советом
Медицинской школы Нью-Йоркского
университета (07-333 «Происхождение и
миграции еврейского народа»). Дополнительная
вербовка иракских и турецких евреев-сефардов
произошла в медицинском центре Шиба в
Тель-Хашомере, Израиль, в соответствии
с протоколом, утвержденным местным
комитетом по этике и протоколом,
утвержденным Министерством здравоохранения
Израиля. В каждом случае испытуемые
давали информированное согласие. Они
были включены, только если все четыре
бабушки и дедушки были из одной еврейской
общины. Субъекты были исключены, если
они были известными родственниками
первой или второй степени родства других
участников или были обнаружены
коэффициенты ВЗК ≥ 30 при анализе данных
микрочипа. Генотипирование выполняли
с помощью массива человеческих SNP 6
Affymetrix Genome-Wide Human.

 Подготовка
ДНК для анализа массива SNP

ДНК получали
по стандартным методикам. Качество
и количество геномной ДНК определяли
электрофорезом в агарозном геле, чтобы
убедиться, что присутствует только ДНК
с высокой молекулярной массой, и по
оптической плотности при 230, 260 и 280 нм,
чтобы определить концентрацию ДНК и
убедиться в отсутствии белков и
органических загрязнителей.

 Генотипирование

Образцы
геномной ДНК были генотипированы с
помощью Affy v 6 в соответствии с протоколами
производителя. В общей сложности 305
еврейских выборок были успешно
генотипированы при частоте опроса>
99% и без гендерного несоответствия. Полученные
в результате люди были проверены на
родство с помощью оценок ВЗК по всему
геному. Выборки исключались, если
коэффициенты IBD были ≥0,30, поскольку это
предполагает скрытое родство. Чтобы
гарантировать, что участники пришли из
указанного сообщества, программа SMART
PCA из пакета EIGENSOFT использовалась для
удаления генетических выбросов
(определяемых как имеющие более шести
стандартных отклонений от среднего
положения ПК по крайней мере в одном из
десяти лучших собственных векторов). Всего
наблюдались 14 образцов, и эти образцы
были удалены. В конечном итоге для
сравнительного анализа было использовано
237 образцов. Результаты образцов
известного европейского происхождения,
которые были обработаны на массивах
Affy v 6, были включены в анализ PCA. Они
полностью совпадают с результатами
текущего исследования, что указывает
на отсутствие эффекта партии.

 Контрольные
группы населения

 Набор данных HGDP

Набор
еврейских данных был проанализирован
вместе с выбранными наборами данных
HGDP. Исходный набор данных HGDP включал
1043 неродственных человека из 52 популяций
во всем мире.

18

Сначала
были удалены 28 экстремальных выбросов,
выявленных тремя независимыми
предварительными прогонами PCA на наборе
небольших случайно выбранных SNP. Чтобы
уменьшить размер набора данных, были
объединены члены связанных групп
населения, включая пакистанцев (белуджи,
брахуи, бурушо, макрани, пастун, синди,
уйгур), южноамериканцев (колумбийцы,
каритиана, майя, пима, суруи), центральные
/ Южная Африка (банту, биака, манденка,
пигмеи мбути, мозабиты, сан, йоруба) и
восточноазиатские (кхмеры, дай, даур,
северный китайский хань, южнокитайский
хань, хэчжэнь, японский, лаху, мяо,
монгольский, наси, Oroqen, She, Tu, Tujia, Xibo, Yi),
а затем из каждой популяции случайным
образом были отобраны 25 образцов. Окончательное
количество образцов в выбранном наборе
данных HGDP составило 418. Они были взяты
из 16 популяций: Северной Африки (мозабиты),
Центральной и Южной Африки, Восточной
Азии, Южной Америки, Пакистанский_Хазара,
пакистанский_Калаш, пакистанский_другой,
ближневосточный_бедуин, ближневосточный_друзы,
ближневосточный_алестинский, адыгский,
русский, баскский, французский,
североитальянский (Бергамо и тосканский)
и сардинский. При использовании
различных наборов данных, содержащих
независимые, случайно выбранные образцы,
не наблюдалось значительных различий
в результатах. Чтобы получить более
полное представление о структуре
еврейского населения, был создан
локализованный набор данных, который
объединил еврейское население, три
ближневосточных нееврейских населения
и шесть европейских популяций. Образцы
HGDP были генотипированы на чипах Illumina
HumanHap650K Beadchips, как описано ранее. После
фильтрации SNP с частотой вызовов <95% и
извлечения перекрывающихся наборов
SNP между двумя разными платформами для
дальнейшего анализа было использовано
164 894 SNP. Пакистанский - Другой,
Ближневосточный - Бедуинский,
Ближневосточный - Друзы, Ближневосточный
- Палестинский, Адыгейский, Русский,
Баскский, Французский, Северный
Итальянский (Бергамо и Тоскана) и
Сардинский. При использовании разных
наборов данных, содержащих независимые,
случайно выбранные образцы, не наблюдалось
значительных различий в результатах. Чтобы
получить более полное представление о
структуре еврейского населения, был
создан локализованный набор данных,
который объединил еврейское население,
три ближневосточных нееврейских
населения и шесть европейских
популяций. Образцы HGDP были генотипированы
на чипах Illumina HumanHap650K Beadchips, как описано
ранее. После фильтрации SNP с частотой
вызовов <95% и извлечения перекрывающихся
наборов SNP между двумя разными платформами
для дальнейшего анализа было использовано
164 894 SNP. Пакистанский - другой,
ближневосточный - бедуинский,
ближневосточный - друзы, ближневосточный
- палестинский, адыгский, русский,
баскский, французский, северный
итальянский (Бергамо и Тоскана) и
сардинский. При использовании
различных наборов данных, содержащих
независимые, случайно выбранные образцы,
не наблюдалось значительных различий
в результатах. Чтобы получить более
полное представление о структуре
еврейского населения, был создан
локализованный набор данных, который
объединил еврейское население, три
ближневосточных нееврейских населения
и шесть европейских популяций. Образцы
HGDP были генотипированы на чипах Illumina
HumanHap650K Beadchips, как описано ранее. После
фильтрации SNP с частотой вызовов <95% и
извлечения перекрывающихся наборов
SNP между двумя разными платформами для
дальнейшего анализа было использовано
164 894 SNP. Адыгейский, русский, баскский,
французский, североитальянский (Бергамо
и Тоскана) и Сардинский. При использовании
различных наборов данных, содержащих
независимые, случайно выбранные образцы,
не наблюдалось значительных различий
в результатах. Чтобы получить более
полное представление о структуре
еврейского населения, был создан
локализованный набор данных, который
объединил еврейское население, три
ближневосточных нееврейских населения
и шесть европейских популяций. Образцы
HGDP были генотипированы на чипах Illumina
HumanHap650K Beadchips, как описано ранее. После
фильтрации SNP с частотой вызовов <95% и
извлечения перекрывающихся наборов
SNP между двумя разными платформами для
дальнейшего анализа было использовано
164 894 SNP. Адыгейский, русский, баскский,
французский, североитальянский (Бергамо
и Тоскана) и Сардинский. При использовании
разных наборов данных, содержащих
независимые, случайно выбранные образцы,
не наблюдалось значительных различий
в результатах. Чтобы получить более
полное представление о структуре
еврейского населения, был создан
локализованный набор данных, который
объединил еврейское население, три
ближневосточных нееврейских населения
и шесть европейских популяций. Образцы
HGDP были генотипированы на чипах Illumina
HumanHap650K Beadchips, как описано ранее. После
фильтрации SNP с частотой вызовов <95% и
извлечения перекрывающихся наборов
SNP между двумя разными платформами для
дальнейшего анализа было использовано
164 894 SNP. При использовании различных
наборов данных, содержащих независимые,
случайно выбранные образцы, не наблюдалось
значительных различий в результатах. Чтобы
получить более полное представление о
структуре еврейского населения, был
создан локализованный набор данных,
который объединил еврейское население,
три ближневосточных нееврейских
населения и шесть европейских
популяций. Образцы HGDP были генотипированы
на чипах Illumina HumanHap650K Beadchips, как описано
ранее. После фильтрации SNP с частотой
вызовов <95% и извлечения перекрывающихся
наборов SNP между двумя разными платформами
для дальнейшего анализа было использовано
164 894 SNP. При использовании различных
наборов данных, содержащих независимые,
случайно выбранные образцы, не наблюдалось
значительных различий в результатах. Чтобы
получить более полное представление о
структуре еврейского населения, был
создан локализованный набор данных,
который объединил еврейское население,
три ближневосточных нееврейских
населения и шесть европейских
популяций. Образцы HGDP были генотипированы
на чипах Illumina HumanHap650K Beadchips, как описано
ранее. После фильтрации SNP с частотой
вызовов <95% и извлечения перекрывающихся
наборов SNP между двумя разными платформами
для дальнейшего анализа было использовано
164 894 SNP. Образцы HGDP были генотипированы
на чипах Illumina HumanHap650K Beadchips, как описано
ранее. После фильтрации SNP с частотой
вызовов <95% и извлечения перекрывающихся
наборов SNP между двумя разными платформами
для дальнейшего анализа было использовано
164 894 SNP. Образцы HGDP были генотипированы
на чипах Illumina HumanHap650K Beadchips, как описано
ранее. После фильтрации SNP с частотой
вызовов <95% и извлечения перекрывающихся
наборов SNP между двумя разными платформами
для дальнейшего анализа было использовано
164 894 SNP.

 Набор данных PopRes

Проект
эталонной выборки населения (PopRes) включал
более 6000 человек афроамериканского,
восточноазиатского, южноазиатского,
мексиканского и европейского происхождения
после контроля качества, из которых
2407 человек несмешанного происхождения
были собраны из самых разных европейских
стран.

19

Они были генотипированы на чипе Affymetrix
500K. Для изучения взаимоотношений
между еврейским и европейским населением
был создан локализованный набор данных,
который объединил еврейский набор
данных с выбранными данными PopRes. Сначала
были удалены 25 экстремальных выбросов,
выявленных тремя независимыми
предварительными прогонами PCA на
небольшом наборе случайно выбранных
SNP. Затем каждый из 2407 европейских
субъектов был разделен на одну из 10
групп в зависимости от географического
региона: юг: Италия,
швейцарско-итальянский; Юго-восток:
Албания, Босния и Герцеговина, Болгария,
Хорватия, Греция, Косово, Македония,
Румыния, Сербия, Словения, Югославия; Юго-запад:
Португалия, Испания; Восток: Чехия,
Венгрия; Восток-Юго-Восток: Кипр,
Турция; Центр: Австрия, Германия,
Нидерланды, швейцарско-немецкий; Запад:
Бельгия, Франция, швейцарско-французский,
Швейцария; Север: Дания, Норвегия,
Швеция; Северо-восток: Финляндия,
Латвия, Польша, Россия, Украина; Северо-запад:
Ирландия, Шотландия, Великобритания. Чтобы
уменьшить размер набора данных, 50
образцов были случайным образом отобраны
из каждой географической группы всякий
раз, когда размер выборки был больше
50. Окончательное количество образцов
в этом выбранном наборе данных PopRes
составляло 383. Никакой значительной
разницы в результатах не наблюдалось,
когда Были использованы различные
наборы данных, содержащие независимо
выбранные образцы. После фильтрации
SNP с частотой вызовов <95% и извлечения
перекрывающихся наборов SNP между двумя
разными платформами для дальнейшего
анализа было использовано 362 566 SNP. Этот
редкий набор SNP сохраняет способность
обнаруживать ВЗК, но он больше, чем тот,
который использовался в недавнем
исследовании генетической структуры
китайцев хань ( 50 образцов были
случайным образом отобраны из каждой
географической группы всякий раз, когда
размер выборки был больше 50. Окончательное
количество выборок в этом выбранном
наборе данных PopRes составляло 383. Не
наблюдалось значительной разницы в
результатах, когда использовались
разные наборы данных, содержащие
независимо выбранные образцы. . После
фильтрации SNP с частотой вызовов <95% и
извлечения перекрывающихся наборов
SNP между двумя разными платформами для
дальнейшего анализа было использовано
362 566 SNP. Этот редкий набор SNP сохраняет
способность обнаруживать ВЗК, но он
больше, чем тот, который использовался
в недавнем исследовании генетической
структуры китайцев хань ( 50 образцов
были случайным образом отобраны из
каждой географической группы всякий
раз, когда размер выборки превышал 50.
Конечное количество выборок в этом
выбранном наборе данных PopRes составляло
383. Не наблюдалось значительной разницы
в результатах, когда использовались
разные наборы данных, содержащие
независимо выбранные образцы. . После
фильтрации SNP с частотой вызовов <95% и
извлечения перекрывающихся наборов
SNP между двумя разными платформами для
дальнейшего анализа было использовано
362 566 SNP. Этот редкий набор SNP сохраняет
способность обнаруживать ВЗК, но он
больше, чем тот, который использовался
в недавнем исследовании генетической
структуры китайцев хань ( При
использовании разных наборов данных,
содержащих независимо выбранные образцы,
не наблюдалось существенной разницы в
результатах. После фильтрации SNP с
частотой вызовов <95% и извлечения
перекрывающихся наборов SNP между двумя
разными платформами для дальнейшего
анализа было использовано 362 566 SNP. Этот
редкий набор SNP сохраняет способность
обнаруживать ВЗК, но он больше, чем тот,
который использовался в недавнем
исследовании генетической структуры
китайцев хань ( При использовании
разных наборов данных, содержащих
независимо выбранные образцы, не
наблюдалось существенной разницы в
результатах. После фильтрации SNP с
частотой вызовов <95% и извлечения
перекрывающихся наборов SNP между двумя
разными платформами для дальнейшего
анализа было использовано 362 566 SNP. Этот
редкий набор SNP сохраняет способность
обнаруживать ВЗК, но он больше, чем тот,
который использовался в недавнем
исследовании генетической структуры
китайцев хань (Рисунок
S9 доступен в Интернете).

21
год

 Fst ,
наблюдаемая гетерозиготность и
филогенетический анализ

Дивергенция
популяции измерялась с помощью
попарной статистики FST ,
рассчитанной по методу Вейра и Кокерхема.

22

Доверительные
интервалы FST были рассчитаны
с помощью бутстраповской повторной
выборки с 500 повторениями. Генетическое
разнообразие по всем локусам в каждой
популяции оценивали с использованием
наблюдаемой гетерозиготности ( Ho ),
рассчитанной с помощью GenePop 4.0 (1 -
Q inter ). Филогенетическое
дерево соединения соседей на основе
попарного расстояния FST было
построено с помощью MEGA4.

23

Африканское
население к югу от Сахары использовалось
как чужая группа для укоренения
филогенетического дерева. Анализ
начальной загрузки показал, что
филогенетическое дерево довольно
надежно. Тем не менее маловероятно,
что эти популяции следовали строгой
древовидной модели эволюции, учитывая
обилие примесей и поток генов между
группами.

 Анализ
главных компонентов и СТРУКТУРЫ

Анализ
главных компонентов проводился
с помощью программы Smartpca из
пакета EIGENSOFT (версия 2.0).

24

За исключением
первоначального прогона (для удаления
крайних генетических выбросов), анализы
были выполнены без удаления выбросов. Чтобы
сделать вывод о структуре населения, для
глобального набора данных использовался метод
кластеризации на основе байесовской
модели, реализованный в программном
пакете STRUCTURE версии 2.2.

29

Чтобы
сократить время выполнения, сохраняя
при этом информацию о структуре популяции
в наборе данных, было использовано
подмножество из 3904 SNP с наивысшей
информативностью по всем
популяциям. Информативность SNP
оценивалась по средней разнице
генетических расстояний (δ) среди
исследованных популяций. Для каждой
пары популяций δ рассчитывали как сумму
абсолютных различий между частотами
аллелей. Затем маркеры были ранжированы,
и для последующего анализа СТРУКТУРЫ были
отобраны 5% лучших SNP . Программа
запускалась 10 раз для значений K 2–6. Во
всех прогонах структуры использовалось
30 000 циклов приработки, за которыми
следовали 30 000 итераций MCMC, предполагая
коррелированные частоты аллелей и
модель примесей с отдельной оценкой
альфа для каждой популяции. Результаты
всех повторов для каждого K были
согласованы с CLUMPP.

25

Средние
индивидуальные Q-матрицы были построены
с помощью DISTRUCT.

26

 Различия
между подгруппами Парный Fst, IBS
и ANOVA

Для каждого попарного Fst было
выполнено формальное статистическое
t-тестирование, чтобы продемонстрировать,
что они отличаются от нуля ( таблицы
S2 и S3 ). Тесты на
перестановки были выполнены для
межгрупповой идентичности по состояниям
(IBS) с 10 000 перестановок для всех парных
сравнений 7 еврейских популяций. Результаты
показали , что сравнение индивидов
из одних и тех же еврейского населения
были генетически гораздо более похожими
, чем те , из еврейско-нееврейских
и нееврейское-нееврейского населения
(р значения , как правило , меньше
, чем 10 -4 -см Таблица
S5 для деталей ). Кроме
того, дисперсионный анализ (ANOVA) был
применен к среднему значению PCA каждой
подгруппы, чтобы проверить, различались
ли парные популяции.

24

 CNV
анализ

Информативные
CNV были выбраны на основе расположения
164 894 SNP, которые использовались в нашем
анализе SNP. В этот анализ были включены
один восходящий CNV и один нисходящий
CNV в непосредственной близости от
SNP-кандидата. В случаях агрегации SNP
были выбраны CNV из регионов, фланкирующих
SNP. Анализ PCA был выполнен на файлах
.cel для 275000 фланкирующих CNV из 237 образцов
с помощью JMP Genomics 4 (SAS Inc., Кэри, Северная
Каролина). Чтобы учесть смещенное
количество копий (более 3 на локус),
значениям были присвоены новые целые
значения: номер копии 1 = 0, номер копии
2 = 1 и ≥ количество копий 3 = 2.

 IBD
Discovery

Сегменты
IBD были обнаружены с помощью алгоритма
GERMLINE в Genotype Extension.

27

GERMLINE
идентифицирует попарные общие сегменты
IBD во времени, пропорциональном количеству
обработанных индивидов. Вкратце,
алгоритм быстро находит короткие точные
попарные совпадения между индивидуумами,
а затем расширяет их до длинных неточных
совпадений, которые указывают на
ВЗК. Выходные данные GERMLINE использовались
для выявления близких родственников,
о которых не сообщалось, которые были
исключены из анализа. Два человека
считались загадочными родственниками,
если их общая доля превышает 1500 сМ и
если средняя длина сегмента превышает
25 сМ, что указывает на добрые или более
близкие отношения. Выходные данные
также использовались для создания
плотности совместного использования,
графиков совместного использования и
статистики совместного использования.

 Вывод
истории населения

Для оценки
параметров популяции данные были
смоделированы с помощью Genome с параметрами
по умолчанию, такими как скорость
рекомбинации и размер блока.

28
год

Размер популяции и время событий
основателя / разделения были предприняты,
как описано на Рисунке
S10, чтобы наилучшим
образом соответствовать наблюдаемым
данным. Теоретический анализ показывает
, что число IBD сегментов определенной
длиной L в результате общего
предок K поколений назад,
уменьшается, при фиксированном к ,
как экспоненциальной функции L . История
быстрого расширения после недавнего
узкого места подразумевает, что большая
часть сегментов IBD возникает из-за
образования узких мест, что согласуется
с экспоненциальным убыванием общих
сегментов в зависимости от L,
что наблюдается в ашкеназских
пробах. Напротив, популяция
фиксированного размера будет иметь
сегменты, происходящие от предков в
разных поколениях, производящие различный
образец распада в виде суммы экспонент.

 Статистический
анализ межпопуляционных различий и
соседних деревьев присоединения

Чтобы
определить, существуют ли значительные
генетические различия между еврейским
населением, PLINK был использован для
запуска теста на перестановки (10 000
перестановок) для межгрупповых различий
СРК. Дерево соединения соседей было
сгенерировано с использованием
попарного FST . Чтобы оценить
надежность NJ-дерева, локусы SNP были
случайным образом отобраны 500 раз, и
матрица расстояний была сгенерирована
из каждого набора данных выборки. Функция
«Neighbor» из PHYLIP использовалась для
построения всех деревьев начальной
загрузки, а затем «Consense» использовалась
для получения дерева консенсуса начальной
загрузки и значений поддержки начальной
загрузки для каждого узла.

42

 GERMLINE
Анализ

 Расширение генотипа

В последней
версии GERMLINE можно использовать в
расширении гаплотипа или расширении
генотипа.

27

Расширение
гаплотипа предназначено для обработки
фазированных данных, где оно работает
с почти идеальной точностью; однако
производительность может снизиться,
если данные распределены плохо, как это
может быть в случае, когда данные о трех
или семействе недоступны. Этот анализ
был выполнен с помощью Genotype Extension, где
гетерозиготные маркеры рассматриваются
как дикие символы, а сегменты IBD
обнаруживаются с помощью длинных
сегментов взаимно гомозиготных
маркеров. На первом этапе GERMLINE ищет
исходные совпадения полностью идентичных
гаплотипов в данных с поэтапными
вычислениями. Начальные значения k
= 128 общих SNP использовались для данных
Affy v 6 SNP 6.0, а k = 32 общих SNP для разреженного
набора SNP на пересечении этого массива
SNP с набором HGDP SNP. Затем расширение
генотипа пытается расширить каждое
совпадение семян между парой образцов,
предполагая, что скрытая марковская
модель (HMM) хорошо описывает генотипы
пары IBD вдоль сегмента IBD, расширяя
совпадение. Этот HMM ранее использовался
в стандартных инструментах, таких как
PLINK (параметр –segment), или в других
программах для всего процесса обнаружения
IBD.

41
год

Было
реализовано ускорение анализа HMM, которое
позволяет за один раз продвигать 64 SNP и
требует допущений относительно точности
генотипирования. В этом анализе было
допущено одно несоответствие для данных
Affy v 6 SNP 6.0 и ноль несоответствий для
более разреженных данных.

 Области фильтрации
для информативных SNP

Выходные
данные GERMLINE были отфильтрованы для
обеспечения согласованности между
платформами генотипирования и удаления
шума путем фильтрации областей с низким
содержанием информации. Плотность
SNP в скользящих, неперекрывающихся
блоках по геному использовалась для
фильтрации общих сегментов, которые
охватывали области с редкими SNP, особенно
края центромеры и теломер. В частности,
идентифицировали и вырезали области,
которые представляли менее 100 SNP на
мегабазу или 100 SNP на сантиморган, а затем
удаляли общие сегменты, которые были
короче 3 сМ.

 Совместное использование
плотностей

Гистограммы плотности совместного
использования после обработки были
представлены графиками в манхэттенском
стиле, где ось y представляет вероятность
того, что случайная пара людей будет
иметь общий сегмент в SNP: все пары людей,
разделяющие сегмент в этой позиции,
были подсчитаны и нормализованы. по
общему количеству потенциальных
пар. Внутри популяций коэффициент
нормализации был равен(п2)(п2),
где n - численность популяции. Между
популяциями это был продукт соответствующих
размеров.

 Совместное использование
графиков

Объем
совместного использования проанализированного
набора данных был визуализирован с
помощью программного обеспечения
ShareViz. Индивиды были представлены в
виде узлов, сгруппированных в популяции
происхождения. Толщина краев между
узлами представляет собой общий объем
деления (в сантиморганах) между каждой
парой индивидуумов. Для географического
представления популяций использовалось
планарное квазиизометрическое встраивание
(ISOMAP), где расстояния между популяциями
определялись как обратные попарному
среднему для популяций.

 Обмен статистикой

Для
вычисления среднего общего распределения
между популяциями I и J использовалось
следующее выражение:

где W ij -
общее распределение между особями i и
j из популяций I и J, соответственно, а n
и m - количество особей в популяциях I и
J. Средние длины общих сегментов в
популяциях вычислялись через среднее
арифметическое. общих сегментов для
каждой пары популяций. Чтобы вычислить
распределение самых длинных сегментов
( таблица
1 , рисунок
3 ), были рассмотрены
самые длинные общие сегменты для всех
возможных пар. Наблюдаемая вероятность
пары, разделяющей самый длинный сегмент
заданной длины, вычислялась путем
нормализации наблюдаемых подсчетов на
количество возможных пар внутри или
между рассматриваемыми популяциями. Подсчеты
для всех гистограмм были получены путем
округления значений до минимума.

 Обмен между удаленными
родственниками

Братья и
сестры в среднем разделяют длину одного
гаплоидного генома IBD. В каждом локусе
совместное использование сохраняется
для дополнительной мейотической передачи
с вероятностью 1/2. Таким образом,
кузены разделяют в среднем длины генома,
а k-е кузены разделяют (1/4) k генома. Длина
сегмента, совместно используемого k-ыми
кузенами, - это длина между соседними
сайтами кроссовера вдоль любой из
передач от общего предка сегмента. Эта
длина распределяется экспоненциально,
при этом среднее значение обратно
пропорционально количеству задействованных
передач. Для k-ых кузенов это среднее
значение составляет 50 см / (k + 1).

 Выбор локусов со
значительно избыточным совместным
использованием

Мы определили
локус как чрезмерно общий, если частота
общих сегментов в нем превышала 4
стандартных отклонения, превышающих
среднее значение общего генома.

Полученные результаты

 Еврейское
население формирует отличительные
кластеры с генетической близостью к
европейским и ближневосточным группам

Данные Affy v 6 были получены для 237
неродственных лиц (51,1% женщин) из семи
еврейских популяций ( Таблица
S1 ). Чтобы изучить
популяционно-генетическую структуру
еврейского населения в глобальном и
региональном контексте, данные SNP были
объединены с выбранными наборами данных
из Панели разнообразия генома человека
(HGDP). Первые два основных компонента
мирового населения показали, что
еврейское население сгруппировано с
европейскими группами ( рис.
1 A). Если сравнивать
только с европейским и ближневосточным,
нееврейским населением (бедуинами,
друзами, палестинцами), каждое еврейское
население сформировало свой собственный
отличительный кластер, что указывает
на общее происхождение и относительную
генетическую изоляцию членов каждой
из этих групп ( Фигуры
1Б и 1С). Попарный FST- анализ
показал, что каждый из этих кластеров
отличался и статистически отличался
от всех остальных ( таблица
1 , вверху; таблицы
S2 и S3 ). ANOVA на собственные
значения PCA подтвердил, что популяции
различались друг от друга (p <0,0001), как
и перестановочное тестирование
межгруппового IBD для всех парных сравнений
семи еврейских популяций ( таблицы
S4 и S5).). PC1 различает
северное и южное европейское, еврейское
и ближневосточное население. Вдоль
этой оси европейцы были ближе всего к
евреям-ашкенази, за ними следовали
сефарды, итальянцы, сирийцы и евреи
Ближнего Востока. Из европейского
населения северные итальянцы
продемонстрировали наибольшую близость
к евреям, за ними следовали сардинцы и
французы ( рис.
1 B), что было
подтверждено FST ( таблица
1 ). Также по этой оси
адыги, кавказское население, демонстрировали
близость к евреям-ашкенази. Друзы,
бедуины и палестинцы, соответственно,
были ближе всего к ближневосточным
(иранским и иракским) и сирийским евреям
( рис.
1 C). PC2 различает
ближневосточное еврейское и нееврейское
население ( рис.C). Вдоль
PC2 группы иранских, иракских и сирийских
евреев, друзов, бедуинов и палестинцев
следовали распределению с севера на
юг, что напоминало их географическое
разделение на Ближнем Востоке ( Рисунки
1 B и 1C). Практически
идентичные результаты наблюдались при
сравнении еврейских групп с европейскими
национальными группами эталонной
выборки населения (PopRes) ( Рисунки S1A
и S1B). Наблюдения с SNP обычно подтверждаются
CNV. Анализ главных компонент CNVs
продемонстрировал отличительные
кластеры для всего еврейского населения,
за исключением иракских евреев ( рис.
1 D). Стабильность
этих кластеров определялась с
использованием различного количества
CNV, представляющих хвосты генетических
распределений расстояний (Рисунок
S2 ).

Рисунок 1 Анализ
основных компонентов еврейского и
нееврейского населения

Показать
подпись полностью

• Просмотр
  большого изображения

• Средство
  просмотра фигур

• Скачать
  изображение в высоком разрешении

• Скачать
  (PPT)

Эти данные продемонстрировали, что
наиболее отдаленными и дифференцированными
из еврейского населения были иранские
евреи, за которыми следовали иракские
евреи (средний FST для всех
остальных еврейских популяций 0,016 и
0,011, соответственно). Ближайшее
генетическое расстояние было между
греческими и турецкими сефардскими
евреями ( FST = 0,001), которые, в
свою очередь, были близки к итальянским,
сирийским и ашкеназским евреям. Таким
образом, были идентифицированы две
основные группы, которые можно было
охарактеризовать как евреев Ближнего
Востока и евреев Европы / Сирии, -
наблюдение, которое было подтверждено
попарным FST и анализом
филогенетического дерева
( рис.C). Примечательно,
что иранские и иракские евреи были
сгруппированы вместе с сильной
статистической поддержкой. Европейские
и сирийские евреи делили общую ветвь,
которая включала нееврейское европейское
население. Друзы, палестинцы и бедуины
принадлежали к ветвям, отличавшимся от
других популяций. Устойчивость этого
филогенетического дерева была
продемонстрирована тем фактом, что
большая часть основных ветвлений
поддерживалась более чем 75% загрузочных
репликаций.

Рисунок 2 СТРУКТУРА
и филогенетический анализ еврейского
населения

Показать
подпись полностью

• Просмотр
  большого изображения

• Средство
  просмотра фигур

• Скачать
  изображение в высоком разрешении

• Скачать
  (PPT)

Структурный анализ был совместим с
иранскими и иракскими евреями, имеющими
преобладающее происхождение из Среднего
Востока / Центральной Азии, а также с
европейскими и сирийскими евреями,
имеющими как ближневосточное /
центральноазиатское, так и европейское
происхождение, с долей европейского
происхождения в диапазоне от 20% до 40%,
когда К. варьировалось от 4 до 6. Все
сефардские, итальянские и сирийские
евреи показали компонент низкого уровня
(8–11%), который был общим с популяцией
мозабитов в Северной Африке, когда K
равнялся 6 ( рисунки
2 A и 2B). Этот компонент
был менее очевиден среди ашкенази и
евреев Ближнего Востока ( Рисунок
2 B; Рисунок
S3 ).

 Еврейские
общины демонстрируют высокий уровень
ВЗК

ВЗК у евреев демонстрирует высокую
частоту общих сегментов ( Рисунок
3 A; Рисунок
S4 ). Средняя пара
индивидуумов в сообществе разделяла в
общей сложности 50 сМ ВЗК (квартили: 23,0
см и 92,6 сМ) - такие уровни, как ожидается,
будут разделять 4-е или 5-е кузены в
полностью беспородной популяции. Однако
типичные общие сегменты в этих общинах
были короче, чем ожидалось, между 5
кузенами (длина 8,33 см), что позволяет
предположить наличие нескольких линий
более отдаленного родства между
большинством пар евреев ( Рисунок
S5 ).

Рисунок 3 Анализ
общей информативности по родовым
сегментам среди еврейского и нееврейского
населения

Показать
подпись полностью

• Просмотр
  большого изображения

• Средство
  просмотра фигур

• Скачать
  изображение в высоком разрешении

• Скачать
  (PPT)

В различных еврейских общинах наблюдались
три различных закономерности ( Рисунок
3 B; Таблица
1 ; Рисунки
S4 и S5 ). У греческих
и турецких евреев были относительно
скромные уровни ВЗК, аналогичные тем,
которые наблюдались во французских
образцах HGDP. Итальянские, сирийские,
иранские и иракские евреи продемонстрировали
высокий уровень ВЗК, который можно было
бы ожидать от чрезвычайно инбредных
популяций. В отличие от других
популяций, евреи-ашкенази демонстрировали
повышенное разделение сегментов на
более коротком конце диапазона (например,
длиной 5 см), но меньшее разделение
сегментов на более длинном конце
(например, 10 см) ( Рисунок
S5 ).

 Частая
ВЗК между разными еврейскими популяциями
отражает их генетическую близость

Как и ожидалось, подавляющее большинство
длинных общих сегментов (89% из 15-сМ
сегментов, 78% из 10-сМ сегментов) совместно
использовались сообществами. Однако
генетическая связь между еврейским
населением стала очевидной из частых
ВЗК в этих еврейских группах (63% всех
общих сегментов). Сеть родства между
27 966 парами людей в этом исследовании
была сложной, даже если ограничивалась
только 2 166 парами, разделяющими в общей
сложности 50 сМ или более, - уровень
общности между троюродными братьями
( рис.
S6 ). Когда были изучены
средние значения популяции, эта сеть
ВЗК соответствовала географическим
расстояниям между популяциями с планарным
встраиванием ( рис.В)
что составляет 93% от исходного
информационного содержания. Заметным
исключением были турецкие и итальянские
евреи, которые были ближайшими соседями
с точки зрения ВЗК, но более отдаленными
на географической карте, что потенциально
отражало их общую сефардскую
родословную. Еврейское население
делялось друг с другом все более и более
длинными сегментами, чем с нееврейским
населением, что подчеркивает общность
еврейского происхождения. Среди пар
популяций, упорядоченных по общему
разделению, 12 из 20 лучших были парами
еврейского населения, и ни один из 30
лучших не сочетал еврейское население
с нееврейским ( Рисунок
3 A).

 Определенные
области генома часто разделяются между
еврейским населением

Общие области охватывали весь геном,
но ни одна (более 5 см) не была общей для
всего еврейского населения. Между
еврейским населением наблюдались
всплески часто разделяемых сегментов
по сравнению с более низким общим фоном
( Рисунки
S7 и S8 ). Локусы, которые
продемонстрировали значительно
избыточное (≥4 стандартных отклонения)
разделение между еврейским населением,
перечислены в Таблице
S6 . Эти локусы,
охватывающие в общей сложности> 20
миллионов оснований, не были охвачены
отдельными блоками LD, и при этом они не
включали единичные гаплотипы с высокой
частотой ( Рисунок
S8 ). Содержание генов
в этих областях было немного выше (p
<0,013), чем в среднем по геному ( Таблица
S6 ).

 Время
ближневосточно-европейского еврейского
расхождения

В качестве
первого шага было выполнено моделирование
населения, чтобы оценить размер предкового
населения для еврейских и ближневосточных
нееврейских когорт в этом исследовании. Древняя
(до внедрения сельского хозяйства, за
5000 лет до настоящего) размер предковой
популяции был установлен на меньшую и
реалистичную 1000 особей на смоделированный
размер популяции, хотя этот результат
существенно не меняется, о чем
свидетельствует тот факт, что доля пар
IBS затронуты почти исключительно
недавними поколениями. Выборки
евреев-ашкенази были исключены из этого
анализа, потому что распределение в
этой популяции несовместимо с почти
постоянной численностью населения в
последнее время. Затем размер
предкового населения использовался в
двух симуляциях для оценки временного
разделения евреев Ближнего Востока и
Европы (Италии). При этих
предположениях раскол соответствовал
100–150 поколениям, или в течение первого
тысячелетия до нашей эры, если предположить,
что время поколения составляло 20
лет. Раскол между ближневосточными
евреями и неевреями не соответствовал
этим предположениям симуляции, предполагая
более сложную историю, чем простое
разделение одного предкового населения.

Обсуждение

Это
исследование затрагивает вопрос,
поднятый более века назад Морисом
Фишбергом, Джозефом Джейкобсом и другими,
о том, составляют ли евреи расу, религиозную
группу или что-то еще.

29

,  

30

В этом
исследовании еврейское население из
основных групп еврейской диаспоры -
ашкенази, сефарды и мизрахи - сформировало
особый кластер населения по результатам
анализа PCA, хотя и тесно связанный с
европейским и ближневосточным, нееврейским
населением. В рамках исследования
каждое еврейское население сформировало
свой собственный кластер как часть
более крупного еврейского кластера. Каждая
группа продемонстрировала ближневосточное
происхождение и переменную примесь с
европейским населением. Это наблюдалось
на графиках структуры и в Fstанализ
по близости всех еврейских популяций
друг к другу, к нееврейскому населению
Ближнего Востока и нееврейскому населению
Южной Европы (Франции, Северной Италии
и Сардинии). Паттерны родства были
похожи, хотя и с более высоким разрешением,
на то, что было сообщено в недавнем
исследовании меньшего количества
еврейского населения с помощью
микросателлитных маркеров.

31
год

Ранее
исследователи, изучавшие меньшее
количество аутосомных маркеров с меньшим
разрешением, и более поздние исследователи,
изучавшие маркеры Y-хромосомы, имели
аналогичные наблюдения. Все отметили,
что основная разница в еврейских группах
заключалась в степени смешения с местным
населением.

7

,  

8

,  

9

,  

10

,  

11

,  

13

,  

14

,  

17

Двумя
основными различиями между популяциями
в этом исследовании были высокая степень
европейской примеси (30-60%) среди
ашкеназских, сефардских, итальянских
и сирийских евреев и генетическая
близость этих популяций друг к другу
по сравнению с их близостью к иранским
евреям. и иракские евреи. На этот раз
раскол между иракскими и иранскими
евреями Ближнего Востока и евреями
Европы / Сирии, рассчитанный путем
моделирования и сравнения распределений
длин сегментов ВЗК, составляет 100–150
поколений, что соответствует историческому
разделению, которое, как сообщается,
произошло более чем на 2500 человек. много
лет назад.

2

,  

5

Население
Ближнего Востока было сформировано
евреями в Вавилонской и Персидской
империях, которые, как считается,
оставались географически непрерывными
в этих регионах. Напротив, другие
еврейские группы населения были
сформированы совсем недавно из евреев,
которые мигрировали или были изгнаны
из Палестины, а также из лиц, обратившихся
в иудаизм в эллинско-хасмонейские
времена, когда прозелитизм был обычной
еврейской практикой. В греко-римские
времена зарегистрированные массовые
обращения привели к тому, что в римские
времена иудаизм исповедовали 6 миллионов
человек, или до 10% населения Римской
империи. Таким образом, генетическая
близость этих европейских / сирийских
еврейских популяций, включая евреев
ашкенази, друг к другу и к французам,
северным итальянцам,

32

 Генетическая
близость евреев ашкенази к южноевропейскому
населению наблюдалась в нескольких
других недавних исследованиях.

33

,  

34

,  

35
год

,  

36

Смешение
с местным населением, включая хазар и
славян, могло произойти впоследствии
в течение 1000-летней (2- го тысячелетия)
истории европейских евреев. Основываясь
на анализе полиморфизмов Y-хромосомы,
Хаммер подсчитал, что этот показатель
мог составлять 0,5% на поколение или 12,5%
совокупно (цифра, полученная от Motulsky),
хотя этот расчет мог недооценивать
приток европейских Y-хромосом во время
начального периода. формирование
европейского еврейства.

15

 Примечательно,
что до 50% гаплогрупп Y-хромосомы евреев
ашкенази (E3b, G, J1 и Q) имеют ближневосточное
происхождение,

15

 тогда
как другие преобладающие гаплогруппы
(J2, R1a1, R1b) могут быть представителями
ранней европейской примеси.

20

 Распространенность
7,5% гаплогруппы R1a1 среди евреев-ашкенази
была интерпретирована как возможный
маркер славянской или хазарской примеси,
потому что эта гаплогруппа очень
распространена среди украинцев (откуда,
как предполагалось, возникла), русских
и сорбов, а также среди Население
Центральной Азии, хотя смешение могло
происходить с украинцами, поляками или
русскими, а не с хазарами.

12

,  

35
год

 В
поддержку наблюдений предков,
представленных в текущем исследовании,
главной отличительной чертой между
Y-хромосомами ашкеназов и ближневосточных
евреев было отсутствие европейских
гаплогрупп в еврейском населении
Ближнего Востока.

37

 Четыре
митохондриальные гаплогруппы-основатели
ближневосточного происхождения
составляют примерно 40% генетического
фонда евреев ашкенази, тогда как остальная
часть состоит из других гаплогрупп,
многие из которых имеют европейское
происхождение и подтверждают степень
смешения, наблюдаемую в текущем
исследовании.

13

 Доказательства
существования женщин-основательниц
ближневосточного происхождения
наблюдались в других еврейских популяциях
на основе неперекрывающихся митохондриальных
гаплотипов со временем слияния> 2000
лет.

14

Количество
учредителей и их относительное соотношение
от одного населения к другому
варьируется. Эти исследования
Y-хромосомы и митохондриальной гаплогруппы
вместе с популяционно-специфическими
генетическими кластерами и преобладающими
внутри и между популяционными сегментами
ВЗК в текущем исследовании, а также
исследования мутаций генетических
заболеваний Менделя указывают на
локальные эффекты основателя с последующим
генетическим дрейфом, который вызвал
генетическую дифференциацию.

38

Дифференциальный паттерн ВЗК, наблюдаемый
только среди евреев-ашкенази, в котором
старые сегменты ВЗК стали короче и
появилось мало новых, согласуется с
узким местом среди населения, за которым
следует быстрое расширение (см. Материалы
и методы ). Это
соответствует так называемому
демографическому чуду еврейской истории
ашкенази, обсуждавшемуся ранее.

6

Иранские
и иракские евреи наиболее дифференцированы
с наибольшими генетическими расстояниями
от других популяций и наименьшими
расстояниями друг от друга, а также
наименьшим общим «европейским»
компонентом в структуре. Подобная
дифференциация наблюдалась для
митохондриальных гаплотипов.

14

Высокая
частота ВЗК в этих группах (а также у
итальянских и сирийских евреев)
демонстрирует высокий коэффициент
инбридинга. Тем не менее, совместное
использование иранскими и иракскими
евреями ветви филогенетического дерева
с адыгами предполагает, что определенная
степень смешения могла иметь место с
местным населением, не включенным в это
исследование.

Помимо
южноевропейских групп, ближайшими
генетическими соседями большинства
еврейского населения являются палестинцы,
бедуины и друзы. Наблюдаемая
дифференциация этих групп отражает их
историю внутригрупповой эндогамии.

39

Тем не
менее, их генетическая близость друг к
другу, а также к европейским и сирийским
евреям предполагает общую генетическую
историю родственных ближневосточных
и несемитских средиземноморских предков,
которые выбрали различную религиозную
и племенную принадлежность. Эти
наблюдения подтверждаются значительным
перекрытием гаплогрупп Y-хромосомы
между израильскими и палестинскими
арабами с ашкеназским и неашкеназским
еврейским населением, которое было
описано ранее.

37

 Аналогичным
образом, исследование, сравнивающее 20
микросателлитных маркеров у израильских
евреев, палестинцев и друзов,
продемонстрировало близость этих двух
нееврейских популяций к ашкеназским и
иракским евреям.

40

Это
исследование демонстрирует, что изученные
еврейские популяции представляют собой
серию географических изолятов или
кластеров с генетическими нитями,
которые сплетают их вместе. Эти нити
наблюдаются как сегменты ВЗК, общие
внутри и между еврейскими группами. За
последние 3000 лет и поток генов, и поток
религиозных и культурных идей внесли
свой вклад в еврейство.

Благодарности

Это
исследование было частично поддержано
Фондом Льюиса и Рэйчел Рудин,
Иранско-американской еврейской федерацией
Нью-Йорка, Американо-израильским
двухсторонним научным фондом, Национальными
институтами здравоохранения США (5 U54
CA121852) и Рут и Сидни. Лапид. Авторы
благодарят Алона Кейнана, Алкеса Прайса,
Юнчжао Шао, Карлоса Бустаманте и Дэвида
Гольдштейна за полезные технические
обсуждения; Ланчи У, Малка Сассон,
Бриджит Райли, Кристофер Кэмпбелл,
Джидонг Шан, Дэвид Рейнольдс, Майкл
Бамшад, Нора Ини, Роберт Охебшалом, Лана
Бахаш, раввин Саломон Коэн-Скали, Ино
Ангел и Аврам Фортис за технический
вклад; и Лоуренсу Шиффману, Роберту
Чазену, Арону Родригу и Харви Голдбергу
за содержательные исторические дискуссии.

Дополнительные данные

•  

  Скачать
  .pdf (.6 МБ)

  Помощь
  с файлами pdf

  Документ S1. Десять
  цифр и шесть таблиц

   

Интернет-ресурсы

URL-адрес
представленных здесь данных выглядит
следующим образом:

• Еврейский проект
  Hapmap, http://pediatrics.med.nyu.edu/genetics/research/jewish-hapmap-project

Рекомендации

• Биран А.

• Навех Дж.

Фрагмент арамейской стелы из Тель
Дана.

Isr. Explor. J. 1993; 43 : 81-98

Посмотреть
в статье 

• Google
  Scholar

• Бен-Сассон HH

История еврейского народа.

Издательство Гарвардского
университета , Кембридж, 1976 г.

Посмотреть
в статье 

• Google
  Scholar

• Леви Х.

Всеобъемлющая история евреев Ирана.

Mazda Publishers , Коста-Меса, Калифорния, 1999
г.

Посмотреть
в статье 

• Google
  Scholar

• Рейван Н.

Евреи Ирака: 3000 лет истории и культуры.

Westview Press , Боулдер 1985

Посмотреть
в статье 

• Google
  Scholar

• Барон SW

Социальная и религиозная история
евреев.

Издательство Колумбийского
университета , Нью-Йорк, 1937 г.

Посмотреть
в статье 

• Google
  Scholar

• Вайнриб Б.

История евреев в Польше.

Еврейское издательское общество
Америки , Филадельфия, 1973 г.

Посмотреть
в статье 

• Google
  Scholar

• Векслер П.

Двухуровневая релексификация на
идиш: евреи, сербы, хазары и киевско-полесский
диалект.

Мутон де Грюйтер , Берлин,
Нью-Йорк 2002

Посмотреть
в статье 

• Crossref

• Google
  Scholar

• Коэн SJD

Начало еврейства.

Калифорнийский университет
Press , Беркли, 1999 г.

Посмотреть
в статье 

• Google
  Scholar

• Лившиц Г.

• Сокаль Р.Р.

• Кобылянский Э.

Генетическая близость еврейского
населения.

Являюсь. J. Hum. Genet. 1991; 49 : 131-146

Посмотреть
в статье 

• PubMed

• Google
  Scholar

• Карлин С.

• Кенетт Р.

• Бонне-Тамир Б.

Анализ биохимических генетических
данных по еврейскому населению:
II. Результаты и интерпретация индексов
неоднородности и мер расстояния по
отношению к стандартам.

Являюсь. J. Hum. Genet. 1979; 31 : 341-365

Посмотреть
в статье 

• PubMed

• Google
  Scholar

• Кармелли Д.

• Кавалли-Сфорца, LL

Генетическое происхождение евреев:
многомерный подход.

Гм. Биол. 1979; 51 : 41-61

Посмотреть
в статье 

• PubMed

• Google
  Scholar

• Бехар DM

• Гарриган Д.

• Каплан МЭ

• Мобашер З.

• Розенгартен Д.

• Карафет ТМ

• Кинтана-Мурси Л.

• Острер Х.

• Скорецкий К.

• Молоток MF

Контрастные паттерны вариации
Y-хромосомы у евреев-ашкенази и
нееврейского европейского населения.

Гм. Genet. 2004; 114 : 354-365

Посмотреть
в статье 

• Скопус
  (69)

• PubMed

• Crossref

• Google
  Scholar

• Бехар DM

• Мецпалу Э.

• Кивисильд Т.

• Ахилли А.

• Хадид Ю.

• Цур С.

• Перейра Л.

• Аморим А.

• Кинтана-Мурси Л.

• Маджамаа К.

• и другие.

Матрилинейная родословная ашкеназского
еврейства: портрет недавнего события
основателя.

Являюсь. J. Hum. Genet. 2006; 78 : 487-497

Посмотреть
в статье 

• Скопус
  (114)

• PubMed

• Абстрактный

• Полный
  текст

• Полный
  текст PDF

• Google
  Scholar

• Бехар DM

• Мецпалу Э.

• Кивисильд Т.

• Россет С.

• Цур С.

• Хадид Ю.

• Юдковский Г.

• Розенгартен Д.

• Перейра Л.

• Аморим А.

• и другие.

Подсчет основателей: матрилинейная
генетическая родословная еврейской
диаспоры.

PLoS ONE. 2008; 3 : e2062

Посмотреть
в статье 

• Скопус
  (75)

• PubMed

• Crossref

• Google
  Scholar

• Молоток MF

• Редд Эй Джей

• Дерево ET

• Боннер MR

• Джарджанази Х.

• Карафет Т.

• Сантачиара-Бенеречетти С.

• Оппенгейм А.

• Джоблинг М.А.

• Дженкинс Т.

• и другие.

Еврейское и нееврейское население
Ближнего Востока имеет общий пул
двуаллельных гаплотипов Y-хромосомы.

Proc. Natl. Акад. Sci. США. 2000; 97 : 6769-6774

Посмотреть
в статье 

• Скопус
  (200)

• PubMed

• Crossref

• Google
  Scholar

• Небель А.

• Филон Д.

• Фаерман М.

• Судьял Х.

• Оппенгейм А.

Свидетельство Y-хромосомы об эффекте
основателя у евреев-ашкенази.

Евро. J. Hum. Genet. 2005; 13 : 388-391

Посмотреть
в статье 

• Скопус
  (18)

• PubMed

• Crossref

• Google
  Scholar

• Одду К.

• Гильен-Наварро Э.

• Дитиволи К.

• Дикав Э.

• Cilio MR

• Клейтон СМ

• Нельсон Х.

• Сарафоглу К.

• Маккейн Н.

• Перец Х.

• и другие.

Менделирующие болезни среди римских
евреев: значение для происхождения
аллелей болезней.

J. Clin. Эндокринол. Метаб. 1999; 84 : 4405-4409

Посмотреть
в статье 

• Скопус
  (16)

• PubMed

• Crossref

• Google
  Scholar

• Розенберг Н.А.

• Причард Дж. К.

• Вебер JL

• Cann HM

• Кидд К.К.

• Животовский Л.А.

• Фельдман М.В.

Генетическая структура популяций
человека.

Наука. 2002; 298 : 2381-2385

Посмотреть
в статье 

• Скопус
  (1905)

• PubMed

• Crossref

• Google
  Scholar

• Нельсон MR

• Брайк К.

• King KS

• Индап А.

• Бойко А.Р.

• Novembre J.

• Briley LP

• Маруяма Ю.

• Уотерворт DM

• Вэбер Г.

• и другие.

Контрольная выборка населения, POPRES:
ресурс для исследований населения,
болезней и фармакологической генетики.

Являюсь. J. Hum. Genet. 2008; 83 : 347-358

Посмотреть
в статье 

• Скопус
  (178)

• PubMed

• Абстрактный

• Полный
  текст

• Полный
  текст PDF

• Google
  Scholar

• Ли Дж.З.

• Абшер ДМ

• Тан Х.

• Саутвик AM

• Casto AM

• Рамачандран С.

• Cann HM

• Барш Г.С.

• Фельдман М.

• Кавалли-Сфорца, LL

• и другие.

Человеческие отношения во всем мире,
выведенные из моделей изменчивости в
масштабе всего генома.

Наука. 2008; 319 : 1100-1104

Посмотреть
в статье 

• Скопус
  (1304)

• PubMed

• Crossref

• Google
  Scholar

• Сюй С.

• Инь X.

• Ли С.

• Джин В.

• Лу Х.

• Ян Л.

• Гонг X.

• Ван Х.

• Шен Ю.

• Пан X.

• и другие.

Геномное вскрытие популяционной
субструктуры ханьских китайцев и его
значение в ассоциативных исследованиях.

Являюсь. J. Hum. Genet. 2009; 85 : 762-774

Посмотреть
в статье 

• Скопус
  (243)

• PubMed

• Абстрактный

• Полный
  текст

• Полный
  текст PDF

• Google
  Scholar

• Weir BS

• Cockerham CC

Оценка F-статистики для анализа
структуры населения.

Эволюция. 1984; 38 : 1358-1370

Посмотреть
в статье 

• Crossref

• Google
  Scholar

• Тамура К.

• Дадли Дж.

• Ней М.

• Кумар С.

MEGA4: программа молекулярно-эволюционного
генетического анализа (MEGA) версии 4.0.

Мол. Биол. Evol. 2007; 24 : 1596-1599

Посмотреть
в статье 

• Scopus
  (23812)

• PubMed

• Crossref

• Google
  Scholar

• Паттерсон Н.

• Цена AL

• Райх Д.

Структура населения и собственный
анализ.

PLoS Genet. 2006; 2 : e190

Посмотреть
в статье 

• Скопус
  (2456)

• PubMed

• Crossref

• Google
  Scholar

• Якобссон М.

• Розенберг Н.А.

CLUMPP: программа сопоставления и
перестановки кластеров для работы с
переключением меток и мультимодальностью
при анализе структуры популяции.

Биоинформатика. 2007; 23 : 1801-1806

Посмотреть
в статье 

• Скопус
  (3881)

• PubMed

• Crossref

• Google
  Scholar

• Розенберг Н.А.

Distruct: Программа для графического
отображения структуры населения.

Мол. Ecol. Заметки. 2004; 4 : 137-138

Посмотреть
в статье 

• Скопус
  (3424)

• Crossref

• Google
  Scholar

• Гусев А.

• Лоу Дж. К.

• Стоффель М.

• Дэйли MJ

• Альтшулер Д.

• Breslow JL

• Фридман Дж. М.

• Пьер И.

Вся популяция, полногеномное
картирование скрытого родства.

Genome Res. 2009; 19 : 318-326

Посмотреть
в статье 

• Скопус
  (266)

• PubMed

• Crossref

• Google
  Scholar

• Лян Л.

• Цолльнер С.

• Abecasis GR

ГЕНОМ: симулятор всего генома на
основе быстрого слияния.

Биоинформатика. 2007; 23 : 1565-1567

Посмотреть
в статье 

• Scopus
  (99)

• PubMed

• Crossref

• Google
  Scholar

• Фишберг М.

Евреи: исследование расы и окружающей
среды.

Сыновья Чарльза Скрибнера , Нью-Йорк, 1911
г.

Посмотреть
в статье 

• Google
  Scholar

• Джейкобс Дж.

Еврейская статистика: социальная,
важная, антропометрическая.

Д. Натт , Лондон, 1891 г.

Посмотреть
в статье 

• Google
  Scholar

• Копельман Н.М.

• Стоун Л.

• Ван К.

• Гефель Д.

• Фельдман М.В.

• Гилель Дж.

• Розенберг Н.А.

Геномные микросателлиты идентифицируют
общую еврейскую родословную, промежуточную
между ближневосточным и европейским
населением.

BMC Genet. 2009; 10 : 80

Посмотреть
в статье 

• Скопус
  (38)

• PubMed

• Crossref

• Google
  Scholar

• Кестлер А.

Тринадцатое племя.

Рэндом Хаус , Нью-Йорк, 1976

Посмотреть
в статье 

• Google
  Scholar

• Тиан С.

• Plenge RM

• Рэнсом М.

• Ли А.

• Виллослада П.

• Селми К.

• Клареског Л.

• Pulver AE

• Ци Л.

• Грегерсен П.К.

• и другие.

Анализ и применение европейской
генетической субструктуры с использованием
информации о 300 K SNP.

PLoS Genet. 2008; 4 : e4

Посмотреть
в статье 

• Скопус
  (181)

• PubMed

• Crossref

• Google
  Scholar

• Цена AL

• Батлер Дж.

• Паттерсон Н.

• Капелли К.

• Паскали В.Л.

• Скарниччи Ф.

• Руис-Линарес А.

• Груп Л.

• Saetta AA

• Корколопулу П.

• и другие.

Определение происхождения американцев
европейского происхождения в исследованиях
генетических ассоциаций.

PLoS Genet. 2008; 4 : e236

Посмотреть
в статье 

• Scopus
  (254)

• PubMed

• Crossref

• Google
  Scholar

• Нужен кондиционер

• Касперавичуте Д.

• Cirulli ET

• Гольдштейн ДБ

Геномная генетическая подпись
еврейского происхождения идеально
разделяет людей с полным еврейским
происхождением и без него в большой
случайной выборке американцев
европейского происхождения.

Genome Biol. 2009; 10 : R7

Посмотреть
в статье 

• Скопус
  (44)

• PubMed

• Crossref

• Google
  Scholar

• Ольшен А.Б.

• Голд Б.

• Ломюллер К.Э.

• Struewing JP

• Сатагопан Дж.

• Стефанов С.А.

• Эскин Э.

• Кирхгоф Т.

• Лаутенбергер Дж.

• Klein RJ

• и другие.

Анализ генетической изменчивости
евреев ашкенази с помощью генотипирования
SNP высокой плотности.

BMC Genet. 2008; 9 : 14

Посмотреть
в статье 

• Скопус
  (26)

• PubMed

• Crossref

• Google
  Scholar

• Небель А.

• Филон Д.

• Бринкманн Б.

• Маджумдер П.П.

• Фаерман М.

• Оппенгейм А.

Пул Y-хромосомы евреев как часть
генетического ландшафта Ближнего
Востока.

Являюсь. J. Hum. Genet. 2001; 69 : 1095-1112

Посмотреть
в статье 

• Скопус
  (107)

• PubMed

• Абстрактный

• Полный
  текст

• Полный
  текст PDF

• Google
  Scholar

• Острер Х.

Генетический профиль современного
еврейского населения.

Nat. Преподобный Жене. 2001; 2 : 891-898

Посмотреть
в статье 

• Скопус
  (143)

• PubMed

• Crossref

• Google
  Scholar

• Кертис М.

• Американская академическая ассоциация
  за мир на Ближнем Востоке

Палестинцы: люди, история, политика.

Книги транзакций , Нью-Брансуик,
Нью-Джерси, 1975 г.

Посмотреть
в статье 

• Google
  Scholar

• Розенберг Н.А.

• Вульф Э.

• Причард Дж. К.

• Шаап Т.

• Гефель Д.

• Шпирер И.

• Лави У.

• Бонне-Тамир Б.

• Гилель Дж.

• Фельдман М.В.

Отличительные генетические признаки
у ливийских евреев.

Proc. Natl. Акад. Sci. США. 2001; 98 : 858-863

Посмотреть
в статье 

• Скопус
  (35)

• PubMed

• Crossref

• Google
  Scholar

• Перселл С.

• Нил Б.

• Тодд-Браун К.

• Томас Л.

• Феррейра М.А.

• Бендер Д.

• Маллер Дж.

• Скляр П.

• де Баккер П.И.

• Дэйли MJ

• и другие.

PLINK: набор инструментов для анализа
ассоциации всего генома и популяционного
анализа сцепления.

Являюсь. J. Hum. Genet. 2007; 81 : 559-575

Посмотреть
в статье 

• Scopus
  (15942)

• PubMed

• Абстрактный

• Полный
  текст

• Полный
  текст PDF

• Google
  Scholar

• Фельзенштейн Дж.

PHYLIP - Пакет вывода филогении (версия
3.2).

Кладистика. 1989; 5 : 164-166

Посмотреть
в статье 

• Google
  Scholar

Информация о статье

История публикаций

Опубликовано онлайн:
3 июня 2010 г.

Принята в печать: 21
апреля 2010 г.

Поступила в доработке:
18.04.2010 г.

Поступила: 10 февраля 2010 г.

Идентификация

DOI: https://doi.org/10.1016/j.ajhg.2010.04.015

Авторские права

© 2010 Американское общество генетики
человека. Опубликовано Elsevier Inc.

Пользовательская лицензия

Пользовательская
лицензия Elsevier | 

Как
можно повторно использовать 

ScienceDirect

Получить
доступ к этой статье на ScienceDirect

Цифры

• 

  Рисунок 1 Анализ
  основных компонентов еврейского и
  нееврейского населения

• 

  Рисунок 2 СТРУКТУРА
  и филогенетический анализ еврейского
  населения

• 

  Рисунок 3 Анализ
  общей информативности по родовым
  сегментам среди еврейского и нееврейского
  населения

Столы

• Таблица
  1 Генетическое
  разнообразие еврейского, европейского
  и ближневосточного нееврейского
  населения

Дети Авраама в эпоху генома: Основные Популяции Еврейской Диаспоры Состоят Из Различных Генетических кластеров с общей Ближневосточной Родословной 

В течение
более чем столетия евреи и неевреи
одинаково пытались определить родство
современного еврейского народа. Предыдущие
генетические исследования группы крови
и сывороточных маркеров показали, что
еврейские группы имеют ближневосточное
происхождение с большим генетическим
сходством между парными еврейскими
популяциями. Однако эти и последующие
исследования моноаллельных Y-хромосомных
и митохондриальных генетических маркеров
не разрешили вопросов внутригрупповой
и межгрупповой еврейской генетической
идентичности. Здесь геномный анализ
семи еврейских групп (иранских, иракских,
сирийских, итальянских, турецких,
греческих и ашкеназских) и сравнение с
нееврейскими группами показали
отличительные группы еврейского
населения, каждая из которых имеет общее
ближневосточное происхождение, близость
к современным ближневосточным популяциям
и различную степень европейской и
североафриканской примеси. Две
основные группы были идентифицированы
с помощью анализа основных компонентов,
филогенетики и идентичности по
происхождению (IBD): ближневосточные
евреи и европейские/сирийские
евреи. Разделение сегмента IBD и
близость европейских евреев друг к
другу и к южноевропейским популяциям
предполагали сходное происхождение
европейского еврейства и опровергали
крупномасштабный генетический вклад
центрально - и восточноевропейских и
славянских популяций в формирование
ашкеназского еврейства. Быстрый
распад IBD в геномах ашкеназских евреев
соответствовал серьезному узкому месту,
за которым последовала большая экспансия,
подобная тому, что произошло с так
называемым демографическим чудом
расширения населения с 50 000 человек в
начале 15 века.в начале 19-го века до 5 000
000 человек. Таким образом, это
исследование показывает, что
европейские/сирийские и ближневосточные
евреи представляют собой ряд географических
изолятов или кластеров, сплетенных
вместе общими генетическими нитями
IBD.

Введение

Евреи
возникли как национальная и религиозная
группа на Ближнем Востоке во втором
тысячелетии до н. э.

1

 и с тех
пор сохранили непрерывные генетические,
культурные и религиозные традиции,
несмотря на ряд диаспор.

2

 Ближневосточные
(иранские и иракские) евреи восходят к
общинам, образовавшимся в Вавилонской
и Персидской империях в IV - VI веках до
нашей эры.

3

,  

4

 Еврейские
общины на Балканах, в Италии, Северной
Африке и Сирии образовались в период
классической античности, а затем
смешались с сефардскими евреями, которые
мигрировали после их изгнания с
Пиренейского полуострова в конце
15-го века.

5

 Считается,
что евреи-ашкеназы поселились в долине
Рейна в течение первого тысячелетия
нашей эры, а затем мигрировали в Восточную
Европу между 11-м и
15-м веками,
хотя также были предложены альтернативные
теории, предполагающие происхождение
от сорбов (славяноязычных в Германии)
и хазар.

6

,  

7

 Смешение
с окружающим населением имело раннюю
роль в формировании мирового еврейства,
но в течение последних 2000 лет, возможно,
было ограничено религиозным законом,
поскольку иудаизм эволюционировал от
прозелитизма к религии, обращенной
внутрь.

8

Earlier genetic
studies on blood groups and serum markers suggested that Jewish
Diaspora populations had Middle Eastern origin, with greater genetic
similarity between paired Jewish populations than with non-Jewish
populations.

9

,  

10

,  

11

 These
studies differed in their interpretation of the degree of admixture
with local populations. Recent studies of Y chromosomal and
mitochondrial DNA haplotypes have pointed to founder effects of both
Middle Eastern and local origin, yet the issue of how to characterize
Jewish people as mere coreligionists or as genetic isolates that may
be closely or loosely related remains unresolved.

12

,  

13

,  

14

,  

15

,  

16

 To improve
the understanding about the relatedness of contemporary Jewish
groups, genome-wide analysis and comparison with neighboring
populations was performed for representatives of three major groups
of the Jewish Diaspora: Eastern European Ashkenazim; Italian, Greek,
and Turkish Sephardim; and Iranian, Iraqi, and Syrian Mizrahim
(Middle Easterners).

Material and Methods

 Recruitment
and Genotyping of Jewish Populations

Participants
were recruited from the Iranian, Iraqi, Syrian, and Ashkenazi Jewish
communities in the metropolitan New York region. Participants were
recruited from the Turkish Sephardic Jewish community in Seattle,
from the Greek Sephardic Jewish communities in Thessaloniki and
Athens, and from the Italian Jewish community in Rome, the latter as
previously described.

17

 All of the
recruitments took place under a New York University School of
Medicine Institutional Review Board-approved protocol (07-333
“Origins and Migrations of Jewish People”). Additional
recruitment of Iraqi and Turkish Sephardic Jews occurred at Sheba
Medical Centre in Tel Hashomer, Israel, under a local ethics
committee- and an Israeli Ministry of Health Institutional Review
Board-approved protocol. In every case, subjects provided informed
consent. They were included only if all four grandparents came from
the same Jewish community. Subjects were excluded if they were
known first- or second-degree relatives of other participants or were
found to have IBD coefficients ≥.30 by analysis of microarray data.
Genotyping was performed with the Affymetrix Genome-Wide Human SNP
Array 6.0 (Affy v 6) at the genomic facility at Albert Einstein
College of Medicine.

 DNA
Preparation for SNP Array Analysis

DNA was prepared
according to standard methods. Quality and quantity of genomic DNA
was determined by agarose gel electrophoresis to assure that only
high-molecule-weight DNA was present and by absorbance at 230, 260,
and 280 nm to determine DNA concentration and assure that protein and
organic contaminants were not present.

 Genotyping

Образцы
геномной ДНК были генотипированы с
помощью Affy v 6 в соответствии с протоколами
производителя. В общей сложности 305
еврейских образцов были успешно
генотипированы с частотой звонков >99%
и без какого-либо гендерного
несоответствия. Полученные индивидуумы
были протестированы на родство с помощью
общегеномных оценок ВЗК. Выборки
были исключены, если коэффициенты ВЗК
были ≥0,30, так как это наводит на мысль
о скрытой родственной связи. Чтобы
убедиться в том, что члены пришли из
указанного сообщества, программа SMART
PCA из пакета EIGENSOFT использовалась для
удаления генетических выбросов
(определяемых как имеющие более шести
стандартных отклонений от среднего
положения ПК по крайней мере на одном
из десяти верхних собственных
векторов). Всего наблюдалось 14, и эти
образцы были удалены. В итоге для
сравнительного анализа было использовано
237 проб. Результаты анализа образцов
известного европейского происхождения,
выполненных на массивах Affy v 6, были
включены в анализ PCA. Они полностью
перекрывались с результатами текущего
исследования, что указывало на отсутствие
пакетного эффекта.

 Эталонные
популяции

 Набор данных HGDP

Еврейский
набор данных был проанализирован вместе
с выбранными наборами данных
HGDP. Первоначальный набор данных HGDP
включал 1043 неродственных индивида из
52 мировых популяций.

18

 Во-первых,
было удалено 28 экстремальных выбросов,
выявленных тремя независимыми
предварительными запусками PCA на наборе
небольших случайно выбранных SNP. Чтобы
уменьшить размер набора данных, были
объединены представители родственных
групп населения, включая пакистанцев
(белуджи, Брахуи, Бурушо, Макрани, Пастун,
синди, уйгур), южноамериканцев (колумбийцы,
Каритиана, майя, Пима, Суруи),
Центрально-южноафриканцев (Банту, Биака,
Манденка, Мбути-пигмеи, мозабиты, Сан,
Йоруба) и восточноазиатцев (Кхмеры, Дай,
Даур, Северные китайские хань, Южные
китайские Хань, Хэчжэнь, японцы, Лаху,
Мяо)., Монгольский, Накси, Орокен, Ше, Ту,
Туцзя, Сибо, И), а затем из каждой популяции
случайным образом отбирали по 25
образцов. Конечное число выборок в
этом выбранном наборе данных HGDP составило
418. Они пришли из 16 популяций:
североафриканской (мозабит), Центральной
и Южной Африки, Восточной Азии, Южной
Америки, Пакистани_Хазара, Пакистани_калаш,
Пакистани_отер, ближневосточной_бедуин,
ближневосточной_друзе,
ближневосточной_палестинской, адыгейской,
русской, баскской, французской, Северной
Итальянской (Бергамо и Тоскана) и
сардинской. При использовании
различных наборов данных, содержащих
независимые, случайно выбранные выборки,
существенных различий в результатах
не наблюдалось. Чтобы получить более
точное представление о структуре
еврейского населения, был создан
локализованный набор данных, объединяющий
еврейское население, три ближневосточных
нееврейских населения и шесть европейских
популяций. Образцы HGDP были генотипированы
на Beadchips Illumina HumanHap650K, как было описано
ранее. После фильтрации SNPS со скоростью
вызова

 Набор данных PopRes

Проект
популяционной референтной выборки
(PopRes) включал более 6000 человек
афроамериканского, восточноазиатского,
южноазиатского, мексиканского и
европейского происхождения после
контроля качества, из которых 2407 человек
несмешанного происхождения были собраны
из широкого круга европейских стран.

19

 Они были генотипированы на чипе
Affymetrix 500K. Для изучения отношений
между еврейским и европейским населением
был создан локализованный набор данных,
который объединил еврейский набор
данных с выбранными данными
PopRes. Во-первых, были удалены 25
экстремальных выбросов, выявленных
тремя независимыми предварительными
пробегами PCA на небольшом наборе случайно
выбранных SNP. Далее каждый из 2407
европейских субъектов был отнесен к
одной из 10 групп по географическому
региону: Юг: Италия,
швейцарско-итальянский; Юго-восток:
Албания, Босния и Герцеговина, Болгария,
Хорватия, Греция, Косово, Македония,
Румыния, Сербия, Словения, Югославия;
Юго-Запад: Португалия, Испания; Восток:
Чешская Республика, Венгрия;
Восток-Юго-Восток: Кипр, Турция; Центр:
Австрия, Германия, Нидерланды,
Швейцарско-немецкий; Запад: Бельгия,
Франция, Швейцарско-французская,
Швейцария; Север: Дания, Норвегия, Швеция;
Северо-Восток: Финляндия, Латвия, Польша,
Россия, Украина; Северо-запад: Ирландия,
Шотландия, Великобритания. Чтобы
уменьшить размер набора данных, 50 выборок
были случайным образом отобраны из
каждой географической группы всякий
раз, когда размер выборки превышал
50. Конечное число выборок в этом
выбранном наборе данных PopRes составило
383. При использовании различных
наборов данных, содержащих независимо
отобранные выборки, существенных
различий в результатах не наблюдалось. После
фильтрации SNPS с помощью скорости
вызова Этот более редкий набор SNP
сохраняет способность обнаруживать
ВЗК, но все же больше, чем тот, который
использовался в недавнем исследовании
генетической структуры китайцев династии
Хань (рис.

21

 Фст,
Наблюдаемая гетерозиготность и
филогенетический анализ

Расхождение
популяций измерялось с помощью
попарной статистики FST, рассчитанной
по методу Вейра и Кокерхэма.

22

 Доверительные
интервалы FST были рассчитаны
методом бутстраповой повторной выборки
с 500 повторениями. Генетическое
разнообразие по всем локусам в каждой
популяции оценивалось с помощью
наблюдаемой гетерозиготности (Ho),
рассчитанной по данным GenePop 4.0 (1 −
Qinter). Филогенетическое
дерево соединения соседей, основанное
на попарном расстоянии FST, было
построено с помощью MEGA4.

23

 В
качестве аутгруппы для укоренения
филогенетического дерева использовалось
население Африки к югу от Сахары. Бутстрэпный
анализ показал, что филогенетическое
дерево довольно устойчиво. Тем не
менее, маловероятно, что эти популяции
следовали строгой древовидной модели
эволюции, учитывая обилие примесей и
поток генов между группами.

 Анализ
основных компонентов и СТРУКТУРЫ

Анализ
основных компонентов проводился
с помощью программы Smartpca из
пакета EIGENSOFT (версия 2.0).

24

 За
исключением начального прогона (для
удаления экстремальных генетических
выбросов), анализы проводились без
удаления выбросов. Для вывода структуры
популяции был использован метод
кластеризации на основе байесовской
модели, реализованный в программном
пакете STRUCTURE версии 2.2 для глобального
набора данных.

29

 Чтобы
сократить время работы и при этом
сохранить информацию о структуре
популяции в наборе данных, было
использовано подмножество из 3904 SNP с
самой высокой информативностью во всех
популяциях. Информативность SNPs
оценивали по средней разности генетических
расстояний (δ) между изучаемыми
популяциями. Для каждой пары популяций
δ рассчитывали как сумму абсолютных
различий между частотами аллелей. Затем
маркеры были ранжированы и топ-5% SNPS были
выбраны для последующей СТРУКТУРЫ анализ. Программа
была запущена 10 раз для значений K 2-6. Во
всех прогонах структуры использовалось
30 000 циклов выгорания, за которыми
следовали 30 000 итераций MCMC, предполагая
коррелированные частоты аллелей и
модель примеси с отдельной альфа-оценкой
для каждой популяции. Результаты
всех реплик для каждого K были согласованы
с CLUMPP.

25

 Средние
индивидуальные Q-матрицы были построены
с помощью DISTRUCT.

26

 Различия
между подгруппами Попарно Fst, IBS
и ANOVA

Формальное статистическое t-тестирование
проводилось для каждого попарного Fst,
чтобы продемонстрировать, что они
отличаются от нуля (таблицы
S2 и S3). Тесты перестановок
были проведены для межгрупповой
идентичности по штатам (IBS) с 10 000
перестановками для всех парных сравнений
7 еврейских популяций. Результаты
показали, что сравнение индивидов из
одной и той же еврейской популяции было
генетически гораздо более сходным, чем
сравнение индивидов из еврейско-нееврейской
и нееврейско-нееврейской популяций
(значения р обычно меньше 10-4-см. таблицу
S5 подробнее). Кроме
того, дисперсионный анализ (ANOVA) был
применен к среднему значению PCA для
каждой подгруппы, чтобы проверить,
отличаются ли парные популяции.

24

 Анализ
CNV

Информативные
CNV были выбраны на основе местоположения
164 894 SNP, которые были использованы в
нашем анализе SNP. Один CNV вверх по
течению и один CNV вниз по течению в
непосредственной близости от кандидата
SNP были включены в этот анализ. В
случаях агрегации SNPs были выбраны CNV из
регионов, фланкирующих SNPS. Анализ
PCA был проведен на файлах .cel для 275 000
фланкирующих CNV из 237 образцов с помощью
JMP Genomics 4 (SAS Inc., Cary, NC). Для учета смещенных
номеров копий (более 3 на локус) значения
переназначались новыми целыми значениями:
номер копии 1 = 0, номер копии 2 = 1 и ≥ номер
копии 3 = 2.

 Открытие
ВЗК

Сегменты
IBD были обнаружены с помощью алгоритма
ЗАРОДЫША в генотипе расширения.

27

 GERMLINE
идентифицирует попарно разделяемые
сегменты IBD во времени, пропорциональном
количеству обработанных особей. Короче
говоря, алгоритм быстро ищет короткие,
точные попарные совпадения между
индивидуумами, а затем распространяется
от этих семян до длинных, неточных
совпадений, которые указывают на
ВЗК. Вывод ЗАРОДЫШЕВОЙ ЛИНИИ
использовался для выявления
незарегистрированных близких
родственников, которые были исключены
из анализа. Две особи считались
загадочными родственниками, если их
общая доля больше 1500 см и если средняя
длина сегмента больше 25 см, что указывает
на родственные или более близкие
отношения. Выходные данные также
использовались для создания общих
плотностей, общих графиков и общих
статистических данных.

 Вывод
истории народонаселения

Для оценки
популяционных параметров данные
моделировались с помощью генома, с
параметрами по умолчанию скорости
рекомбинации и размера блока.

28

 Размер популяции и время событий
основателя/разделения были предприняты
попытки, как описано на рисунке
S10, наилучшим образом
соответствовать наблюдаемым
данным. Теоретический анализ
показывает, что число сегментов IBD
определенной длины L, полученных
от общего предка k поколений
назад , уменьшается для фиксированного kкак
экспоненциальная функция L. История
быстрого расширения после недавнего
узкого места подразумевает, что большая
часть сегментов IBD обусловлена генерацией
узкого места, что согласуется с
экспоненциальным распадом общих
сегментов в зависимости от L,
что наблюдается в ашкеназских образцах. В
отличие от этого, популяция фиксированного
размера будет иметь сегменты, полученные
от предков в разных поколениях, производя
различную картину распада, как сумму
экспонент.

 Статистический
анализ межпопуляционных различий и
деревьев присоединения соседей

Чтобы
определить, существуют ли существенные
генетические различия между еврейскими
популяциями, ПЛИНК был использован для
проведения теста перестановок (10 000
перестановок) для межгрупповых различий
СРК. Дерево соединения соседей было
сгенерировано с помощью попарного FST. Для
оценки надежности дерева NJ локусы SNP
были случайным образом отобраны 500 раз,
а матрица расстояний была сгенерирована
из каждого набора выборочных данных. Функция
“Neighbor” из PHYLIP была использована для
построения всех деревьев начальной
загрузки, а затем “Consense” была использована
для получения дерева консенсуса начальной
загрузки и значений поддержки начальной
загрузки для каждого узла.

42

 Анализ
ЗАРОДЫШЕВОЙ ЛИНИИ

 Расширение генотипа

В своей
последней версии ЗАРОДЫШЕВАЯ ЛИНИЯ
может быть использована для расширения
гаплотипа или расширения генотипа.

27

 Расширение
гаплотипа предназначено для обработки
хорошо фазированных данных, где оно
работает с почти идеальной точностью;
однако производительность может
пострадать, когда данные фазированы
плохо, как это может быть в случае, когда
трио или семейные данные недоступны. Этот
анализ был проведен с расширением
генотипа, где гетерозиготные маркеры
рассматриваются как подстановочные
знаки, а сегменты IBD обнаруживаются с
длинными сегментами взаимно гомозиготных
маркеров. Первый этап ЗАРОДЫШЕВОГО
поиска совпадений семян полностью
идентичных гаплотипов в вычислительно-фазовых
данных. Семена k = 128 общих SNP были
использованы для данных Affy v 6 SNP 6.0, а k =
32 общих SNP-для более редкого набора SNP в
пересечении этого массива SNP с набором
SNP HGDP. Затем расширение генотипа
пытается расширить каждое семенное
совпадение между парой образцов,
предполагая, что Скрытая Марковская
модель (ХММ) хорошо описывает генотипы
пары ВЗК вдоль сегмента ВЗК, расширяющего
это совпадение. Этот метод ранее
использовался в стандартных инструментах,
таких как PLINK (опция–segment) или других
работах для всего процесса обнаружения
ВЗК.

41

 Было
реализовано ускорение анализа HMM, которое
продвигает 64 SNP одновременно и требует
допущений о точности генотипирования. В
этом анализе была допущена одна
несогласованность для данных Affy v 6 SNP
6.0 и нулевая несогласованность для более
редких данных.

 Области фильтрации
для информативных SNP

Выход
ЗАРОДЫШЕВОЙ ЛИНИИ был отфильтрован,
чтобы обеспечить согласованность между
платформами генотипирования и удалить
шум, отфильтровав области с низким
информационным содержанием. Плотность
SNP в скользящих, неперекрывающихся
блоках по всему геному использовалась
для фильтрации общих сегментов, которые
охватывали области, разреженные SNP,
особенно края центромеры и теломеры. В
частности, были идентифицированы и
иссечены участки, которые содержали
менее 100 SNP на мегабазу или 100 SNP на
сантиметр органа, а затем удалены общие
сегменты, которые были короче 3 см.

 Плотность Совместного
использования

Гистограммы после обработки плотности
распределения были представлены
диаграммами манхэттенского стиля, где
ось y представляет вероятность случайной
пары лиц, имеющих общий сегмент в SNP: все
пары лиц, разделяющих сегмент через эту
позицию, были подсчитаны и нормализованы
на общее количество потенциальных
пар. Внутри популяций нормализующий
фактор был равен(n2)(n2),
где n - численность популяции. Между
популяциями это был продукт соответствующих
размеров.

 Совместное использование
графиков

Объем
обмена для анализируемого набора данных
визуализировался с помощью программного
обеспечения ShareViz. Особи были
представлены в виде узлов, сгруппированных
в популяции происхождения. Толщина
ребер между узлами представляет собой
общую сумму долей (в сантиметрах) между
каждой парой особей. Для представления
популяций географически использовалось
плоское квазиизометрическое вложение
(ISOMAP), где расстояния между популяциями
определялись как обратные от попарного
среднего значения популяций.

 Обмен Статистикой

Для
вычисления среднего общего распределения
между популяциями I и J было использовано
следующее выражение:

где Wij-общее
распределение между особями i и j из
популяций I и J соответственно, а n и
m-число особей в популяциях I и J. Средние
длины общих сегментов в популяциях были
вычислены через среднее арифметическое
общих сегментов для каждой пары
популяций. Для вычисления распределения
самых длинных сегментов (табл.
1, рис.
3), рассматривались самые
длинные общие сегменты для всех возможных
пар. Наблюдаемая вероятность того,
что пара разделит самый длинный отрезок
заданной длины, была вычислена
нормализацией наблюдаемых отсчетов на
число возможных пар внутри или между
рассматриваемыми популяциями. Подсчеты
для всех гистограмм были получены путем
округления значений по полу.

 Обмен информацией
между отдаленными родственниками

Братья и
сестры делят в среднем длину одного
гаплоидного генома. В каждом локусе
совместное использование сохраняется
для дополнительной мейотической передачи
с вероятностью½. Таким образом, кузены
в среднем делят в общей сложности 1/4
длины генома, а k-й кузен- (1/4)k генома. Длина
сегмента, разделяемого k-м двоюродным
братом, - это длина между соседними
сайтами кроссовера вдоль любой из
передач от общего предка сегмента. Эта
длина распределяется экспоненциально,
со средним обратно пропорциональным
числу задействованных передач. Для
k-го двоюродного брата это среднее
значение равно 50 сМ/(k + 1).

 Выбор Локусов со
Значительно избыточным Общим Доступом

Мы определили
локус как чрезмерно общий, если частота
общих сегментов там превышала 4 стандартных
отклонения от среднего общего генома.

Результаты

 Еврейские
популяции Образуют Своеобразные Кластеры
с генетической близостью к Европейским
и Ближневосточным группам

Данные Affy v 6 были получены для 237
неродственных лиц (51,1% женщин) из семи
еврейских популяций (таблица
S1). Для изучения
популяционно-генетической структуры
еврейских популяций в глобальном и
региональном контекстах данные SNP были
объединены с отобранными наборами
данных из Панели разнообразия генома
человека (HGDP). Первые два основных
компонента мирового населения показали,
что еврейское население группировалось
с европейскими группами (рис.
1А ). Если сравнивать
только с европейскими и ближневосточными
нееврейскими популяциями (бедуины,
друзы, палестинцы), то каждая из еврейских
популяций образовала свой особый
кластер, свидетельствующий об общей
родословной и относительной генетической
изоляции членов каждой из этих групп
(рис.
1Б и 1 В). Попарный анализ
FST показал , что каждый из этих кластеров
отличен и статистически отличается от
всех остальных (Таблица
1, вверху; Таблицы
S2 и S3). ANOVA по собственным
значениям PCA подтвердила, что популяции
отличаются друг от друга (p < 0,0001), как
и тестирование перестановок между
группами IBD для всех попарных сравнений
семи еврейских популяций (таблицы
S4 и S5). PC1 выделял северное
и южное европейское, еврейское и
ближневосточное население. По этой
оси европейцы были ближе всего к
евреям-ашкеназам, за ними следовали
сефарды, итальянцы, сирийцы и ближневосточные
евреи. Из европейского населения
наибольшую близость к евреям проявляли
северные итальянцы, за ними следовали
сардинцы и французы (рис.
1Б), наблюдение, которое
было подтверждено ФСТ (табл.
1). Также по этой оси
адыгеи, кавказское население, проявляли
близость к евреям-ашкеназам. Друзы,
бедуины и палестинцы, соответственно,
были ближе всего к ближневосточным
(иранским и иракским) и сирийским евреям
(рис. PC2
различал ближневосточное еврейское и
нееврейское население (рис.
1В). Вдоль PC2 группы
иранских, иракских и сирийских евреев
и друзов, бедуинов и палестинцев следовали
распределению с севера на юг, что
напоминало их географическое разделение
на Ближнем Востоке (рис.
1Б и 1С). Практически
идентичные результаты наблюдались при
сравнении еврейских групп с европейскими
национальными группами референтной
выборки населения (PopRes) (рисунки
S1aи S1B). Наблюдения с
SNPS, как правило, подтверждались CNV. Анализ
основных компонентов CNVs продемонстрировал
отличительные кластеры для всех еврейских
групп населения, за исключением иракских
евреев (рис.
1D). Стабильность этих
кластеров определялась с помощью
различных чисел CNV, представляющих
хвосты распределений генетических
расстояний (рис.
S2).

Рисунок 1Анализ основных
компонентов еврейского и нееврейского
населения

Показать
полный заголовок

• Просмотр
  Большого Изображения

• Просмотрщик
  рисунков

• Скачать
  изображение Hi-res

• Скачать
  (PPT)

Эти данные показали, что наиболее
отдаленными и дифференцированными из
еврейского населения были иранские
евреи, за которыми следовали иракские
евреи (среднее значение FST для
всех других еврейских популяций 0,016 и
0,011 соответственно). Наибольшая
генетическая дистанция была между
греческими и турецкими евреями-сефардами
(FST = 0,001), которые, в свою очередь,
были близки к итальянским, сирийским и
ашкеназским евреям. Таким образом,
были идентифицированы две основные
группы, которые можно было охарактеризовать
как ближневосточные евреи и
европейские/сирийские евреи, что было
подтверждено попарным FST и
анализом филогенетического дерева
(рис.
2Примечательно, что иранские
и иракские евреи были сгруппированы
вместе с сильной статистической
поддержкой. Европейские и сирийские
евреи имели общую ветвь, которая включала
нееврейское европейское население. Друзы,
палестинцы и бедуины были на ветвях,
отличных от других народов. Устойчивость
этого филогенетического дерева была
продемонстрирована тем фактом, что
большинство основных ветвлений
поддерживалось более чем 75% бутстрэпных
реплик.

Рисунок 2СТРУКТУРА и
филогенетический анализ еврейских
популяций

Показать
полный заголовок

• Просмотр
  Большого Изображения

• Просмотрщик
  рисунков

• Скачать
  изображение Hi-res

• Скачать
  (PPT)

Анализ структуры был совместим с
иранскими и иракскими евреями, имеющими
преобладающее ближневосточное/центральноазиатское
происхождение, и европейскими и сирийскими
евреями, имеющими как
ближневосточное/центральноазиатское,
так и европейское происхождение, причем
доля европейского происхождения
колеблется от 20% до 40%, когда K колеблется
от 4 до 6. Сефардские, итальянские и
сирийские евреи показали низкий уровень
компонента (8% -11%), который был разделен
с североафриканским мозабитским
населением, когда K равнялось 6 (рис.
2аи 2Б). Этот компонент
был менее заметен среди ашкеназских и
ближневосточных евреев (рис.
2b; Рис.
S3).

 Еврейские
общины демонстрируют высокий уровень
ВЗК

ВЗК между еврейскими индивидуумами
демонстрировал высокие частоты общих
сегментов (рис.
3А ; рис.
S4). Медианная пара особей
в сообществе разделяла в общей сложности
50 см ВЗК (квартили: 23,0 см и 92,6 см)—такие
уровни, как ожидается, будут разделены
4-м или 5-м кузенами в полностью беспородной
популяции. Однако типичные общие
сегменты в этих общинах были короче,
чем ожидалось, между 5-мя кузенами (длина
8,33 см), что говорит о множественных
линиях более отдаленного родства между
большинством пар еврейских индивидуумов
(рис.
S5).

Рис. 3Анализ общей
информативности по сегментам происхождения
среди еврейского и нееврейского населения

Показать
полный заголовок

• Просмотр
  Большого Изображения

• Просмотрщик
  рисунков

• Скачать
  Hi-res изображение

• Скачать
  (PPT)

В различных еврейских общинах наблюдались
три отчетливые закономерности (рис.
3Б; Таблица
1; Рисунки
S4 и S5). Греческие и
турецкие евреи имели относительно
скромные уровни IBD, аналогичные тем,
которые наблюдались во французских
образцах HGDP. Итальянские, сирийские,
иранские и иракские евреи продемонстрировали
высокий уровень IBD, который можно было
бы ожидать для чрезвычайно инбредных
популяций. В отличие от других
популяций, евреи-ашкенази демонстрировали
повышенное разделение сегментов на
более коротком конце диапазона (т. е.
длина 5 см), но уменьшенное разделение
на более длинном конце (т. е. 10 см) (рис.)

 Частые
ВБК между Различными Еврейскими
Популяциями Отражают Их Генетическую
Близость

Как и ожидалось, подавляющее большинство
длинных общих сегментов (89% из 15 см
сегментов, 78% из 10 см сегментов) были
разделены внутри сообществ. Однако
генетические связи между еврейскими
популяциями стали очевидны из-за частого
ВБК в этих еврейских группах (63% всех
общих сегментов). Паутина родства
между 27 966 парами индивидуумов в этом
исследовании была сложной, даже если
ограничиваться только 2166 парами,
разделяющими в общей сложности 50 см или
более, уровень родства между третьими
кузенами (рис.При
исследовании средних популяций эта
сеть ВБК соответствовала географическим
расстояниям между популяциями с планарным
вложением ( рис.3В)
составляет 93% от исходного информационного
содержания. Заметным исключением
были турецкие и итальянские евреи,
которые были ближайшими соседями с
точки зрения IBD, но более отдаленными
на географической карте, что потенциально
отражало их общее сефардское
происхождение. Еврейское население
делилось друг с другом более длинными
сегментами, чем с нееврейским населением,
что подчеркивало общность еврейского
происхождения. Среди пар популяций,
упорядоченных по общему распределению,
12 из 20 лучших были парами еврейских
популяций, и ни одна из 30 лучших не
спаривала еврейскую популяцию с
нееврейской (рис.
3А).

 Определенные
области генома Часто являются общими
для еврейского населения

Общие регионы охватывали весь геном,
но ни один (длиной более 5 см) не был общим
для всех еврейских популяций. Между
еврейскими популяциями наблюдались
всплески часто разделяемых сегментов
относительно более низкого общего фона
(рисунки
S7 и S8). Локусы, которые
продемонстрировали значительно
избыточное (≥4 стандартных отклонения)
распределение между еврейскими
популяциями, перечислены в таблице
S6. Эти локусы, охватывающие
более 20 миллионов оснований, в общей
сложности не были охвачены одиночными
блоками LD и не включали в себя одиночные
гаплотипы высокой частоты (рис.
S8).). Содержание генов в
этих регионах было несколько выше (р <
0,013), чем в среднем по геному (таблица
S6).

 Хронология
ближневосточно-европейского еврейского
расхождения

В качестве
первого шага было проведено популяционное
моделирование для оценки размера
предковой популяции для еврейских и
ближневосточных нееврейских когорт в
этом исследовании. Древняя (до введения
земледелия, 5000 лет до настоящего времени)
предковая численность популяции была
установлена на меньшую и реалистичную
1000 особей на смоделированную численность
популяции, хотя этот результат существенно
не меняется, о чем свидетельствует тот
факт, что на долю пар СРК влияют почти
исключительно последние поколения. Образцы
ашкеназских евреев были исключены из
этого анализа, потому что распределение
в этой популяции было несовместимо с
почти постоянной недавней численностью
населения. Затем в ходе двух симуляций
был использован размер популяции предков
для оценки временных разрывов между
ближневосточными и европейскими
(итальянскими) евреями. Согласно этим
предположениям, раскол соответствовал
100-150 поколениям, или в течение первого
тысячелетия до н. э., предполагая, что
время поколения составляет 20 лет. Раскол
между ближневосточными евреями и
неевреями не соответствовал этим
предположениям моделирования, предполагая
более сложную историю, чем простой
раскол одного предкового населения.

Обсуждение

Это
исследование затрагивает вопрос, который
был поднят более века назад Морисом
Фишбергом, Джозефом Джейкобсом и другими
о том, составляют ли евреи расу, религиозную
группу или что-то еще.

29

,  

30

 В этом
исследовании еврейское население из
основных групп еврейской диаспоры—ашкенази,
сефардов и мизрахи—сформировало особый
кластер населения с помощью анализа
PCA, хотя и тесно связанный с европейским
и ближневосточным нееврейским
населением. В рамках исследования
каждая из еврейских популяций сформировала
свой собственный кластер как часть
более крупного еврейского кластера. Каждая
группа демонстрировала ближневосточное
происхождение и переменную примесь с
европейскими популяциями. Это
наблюдалось на структурных графиках и
в Фст анализ по близости всех
еврейских популяций друг к другу, к
нееврейским ближневосточным популяциям
и к нееврейским южноевропейским
(французским, североитальянским и
сардинским) популяциям. Паттерны
родства были схожи, хотя и с более высоким
разрешением, с тем, что было сообщено в
недавнем исследовании меньшего числа
еврейских популяций с помощью
микросателлитных маркеров.

31

 Более
ранние исследователи, изучавшие меньше
аутосомных маркеров с меньшим разрешением,
и более поздние исследователи, изучавшие
Y-хромосомные маркеры, имели аналогичные
наблюдения. Все отмечали, что основное
различие в еврейских группах заключалось
в степени смешения с местным населением.

7

,  

8

,  

9

,  

10

,  

11

,  

13

,  

14

,  

17

Двумя
основными различиями между популяциями
в этом исследовании были высокая степень
европейской примеси (30% -60%) среди
ашкеназских, сефардских, итальянских
и сирийских евреев и генетическая
близость этих популяций друг к другу
по сравнению с их близостью к иранским
и иракским евреям. Это время раскола
между ближневосточными иракскими и
иранскими евреями и европейскими/сирийскими
евреями, рассчитанное путем моделирования
и сравнения распределений длины сегментов
IBD, составляет 100-150 поколений, совместимых
с историческим разделением, которое,
как сообщается, произошло более 2500 лет
назад.

2

,  

5

 Население
Ближнего Востока было сформировано
евреями в Вавилонской и Персидской
империях, которые, как считается,
оставались географически непрерывными
в этих местах. В отличие от этого,
другие еврейские популяции были
сформированы совсем недавно из евреев,
которые мигрировали или были изгнаны
из Палестины, и из людей, которые были
обращены в иудаизм во времена
эллино-Хасмонеев, когда прозелитизм
был обычной еврейской практикой. В
греко-римские времена зарегистрированные
массовые обращения привели к тому, что
в Римские времена 6 миллионов человек
исповедовали иудаизм, или до 10% населения
Римской империи. Таким образом,
генетическая близость этих
европейских/сирийских еврейских
популяций, включая евреев-ашкеназов,
друг к другу и к французскому,
североитальянскому и сардинскому
населению благоприятствует идее
несемитского средиземноморского
происхождения в формировании
европейских/сирийских еврейских групп
и несовместима с теориями о том, что
евреи-ашкеназы по большей части являются
прямыми прямыми потомками обращенных
хазар или славян.

32

 Генетическая
близость ашкеназских евреев к
южноевропейским популяциям была отмечена
в ряде других недавних исследований.

33

,  

34

,  

35

,  

36

Смешение
с местным населением, в том числе с
хазарами и славянами, возможно, произошло
впоследствии в течение 1000-летней
(2-е тысячелетие)
истории европейских евреев. Основываясь
на анализе Y-хромосомных полиморфизмов,
Хаммер предположил, что этот показатель
мог достигать 0,5% в каждом поколении или
12,5% в совокупности (цифра, полученная
от Мотульского), хотя этот расчет,
возможно, недооценил приток европейских
Y-хромосом во время первоначального
формирования европейского еврейства.

15

 Примечательно,
что до 50% ашкеназских еврейских
Y-хромосомных гаплогрупп (E3b, G, J1 и Q) имеют
ближневосточное происхождение,

15

 в то
время как другие распространенные
гаплогруппы (J2, R1a1, R1b) могут быть
репрезентативными для ранней европейской
примеси.

20

 7,5% - ная
распространенность гаплогруппы R1a1
среди ашкеназских евреев была
интерпретирована как возможный маркер
славянской или хазарской примеси,
поскольку эта гаплогруппа очень
распространена среди украинцев (где,
как считалось, она возникла), русских и
сорбов, а также среди среднеазиатских
популяций, хотя эта примесь, возможно,
произошла с украинцами, поляками или
русскими, а не с хазарами.

12

,  

35

 В
подтверждение наблюдений предков,
представленных в настоящем исследовании,
главной отличительной чертой между
ашкеназскими и ближневосточными
еврейскими Y-хромосомами было отсутствие
европейских гаплогрупп в ближневосточных
еврейских популяциях.

37

 Четыре
митохондриальные гаплогруппы основателей
ближневосточного происхождения
составляют приблизительно 40% генофонда
ашкеназских евреев, тогда как остальная
часть состоит из других гаплогрупп,
многие из которых европейского
происхождения и поддерживают степень
примеси, наблюдаемую в настоящем
исследовании.

13

 Свидетельства
наличия женщин-основателей ближневосточного
происхождения наблюдались и в других
еврейских популяциях, основанных на
неперекрывающихся митохондриальных
гаплотипах со временем слияния >2000
лет.

14

 Число
учредителей и их относительные пропорции
от одной популяции к другой изменчивы. Эти
Y-хромосомные и митохондриальные
гаплогрупповые исследования наряду с
популяционно-специфическими генетическими
кластерами и преобладающими в пределах
и между популяционными сегментами IBD
текущего исследования, а также
менделевскими мутационными исследованиями
генетических заболеваний указывают на
локальные эффекты основателя с последующим
генетическим дрейфом, который вызвал
генетическую дифференциацию.

38

 Дифференциальная картина ВБК,
наблюдаемая только среди евреев-ашкеназов,
в которых более старые сегменты ВБК
стали короче, и было создано несколько
новых, согласуется с узким местом
популяции, за которым последовала
быстрая экспансия (см. Материал
и методы). Это соответствует
так называемому демографическому чуду
еврейской истории ашкенази, о котором
говорилось ранее.

6

Иранские
и иракские евреи наиболее дифференцированы
с наибольшими генетическими расстояниями
от других популяций и наименьшими
расстояниями друг от друга, а также с
наименьшей долей “европейского”
компонента в структуре. Аналогичная
дифференцировка наблюдалась и для
митохондриальных гаплотипов.

14

 Высокий
показатель ВБК в этих группах (а также
у итальянских и сирийских евреев)
свидетельствует о высоком коэффициенте
инбридинга. Тем не менее, совместное
использование иранскими и иракскими
евреями ветви на филогенетическом древе
с адыгеей позволяет предположить, что
определенная степень смешения могла
иметь место с местными популяциями, не
включенными в данное исследование.

Помимо
южноевропейских групп, ближайшими
генетическими соседями большинства
еврейских популяций являются палестинцы,
бедуины и друзы. Наблюдаемая
дифференциация этих групп отражает их
историю внутригрупповой эндогамии.

39

 Тем не
менее, их генетическая близость друг к
другу и к европейским и сирийским евреям
предполагает общую генетическую историю
родственных ближневосточных и несемитских
средиземноморских предков, которые
выбрали различные религиозные и племенные
принадлежности. Эти наблюдения
подтверждаются описанным ранее
значительным совпадением Y-хромосомных
гаплогрупп между израильскими и
палестинскими арабами с ашкеназским и
неашкеназским еврейским населением.

37

 Аналогично,
исследование, сравнивающее 20
микросателлитных маркеров в израильской
еврейской, палестинской и друзской
популяциях, продемонстрировало близость
этих двух нееврейских популяций к
ашкеназским и иракским евреям.

40

Это
исследование показывает, что изученные
еврейские популяции представляют собой
ряд географических изолятов или кластеров
с генетическими нитями, которые сплетают
их вместе. Эти нити наблюдаются как
сегменты IBD, которые разделяются внутри
и между еврейскими группами. За
последние 3000 лет как поток генов, так и
поток религиозных и культурных идей
способствовали еврейству.

Подтверждения

Это
исследование было частично поддержано
Фондом Льюиса и Рэйчел Рудин,
Ирано-Американской еврейской федерацией
Нью-Йорка, Американо-Израильским
бинациональным научным фондом,
Национальными институтами здравоохранения
США (5 U54 CA121852) и Рут и Сидни Лапидус. Авторы
благодарят Алона Кейнана, Алкеса Прайса,
Юнчжао Шао, Карлоса Бустаманте и Дэвида
Гольдштейна за полезные технические
обсуждения; Ланчи У, Малка Сассон,
Бриджит Райли, Кристофер Кэмпбелл,
Джидонг Шан, Дэвид Рейнольдс, Майкл
Бамшад, Нора Ини, Роберт Охебшалом, Лана
Бахаш, раввин Саломон Коэн-Скали, Ино
Энджел и Аврам Фортис-за технический
вклад; и Лоуренс Шиффман, Роберт Чейзен,
Арон Родригес и Харви Голдберг-за
содержательные исторические дискуссии.

Дополнительные Данные

•  

  Скачать
  .pdf (.6 MB)

  Помощь
  с PDF-файлами

  Документ S1. Десять
  Рисунков и Шесть таблиц

   

Веб-ресурсы

URL-адрес
для данных, представленных здесь,
выглядит следующим образом:

• Еврейский проект
  Hapmap, http://pediatrics.med.nyu.edu/genetics/research/jewish-hapmap-project

Рекомендации

• Биран А.

• Навех Дж.

Фрагмент арамейской стелы из Тель-Дана.

Isr. Explor. J. 1993; 43: 81-98

Посмотреть
в статье

• Google
  Scholar

• Бен-Сассон Х. Х.

История еврейского народа.

Harvard University Press, Cambridge1976

Посмотреть
в статье

• Google
  Scholar

• Леви Х.

Всеобъемлющая история евреев Ирана.

Mazda Publishers, Costa Mesa, CA1999

Посмотреть
в статье

• Google
  Scholar

• Рейван Н.

Евреи Ирака: 3000 лет истории и культуры.

Westview Press, Boulder1985

Посмотреть
в статье

• Google
  Scholar

• Барон С. В.

Социальная и религиозная история
евреев.

Columbia University Press, Нью-Йорк1937

Посмотреть
в статье

• Google
  Scholar

• Вайнриб Б.

История евреев в Польше.

Еврейское издательское общество
Америки, Филадельфия, 1973

Посмотреть
в статье

• Google
  Scholar

• Векслер П.

Двухуровневая релексификация на
идише: евреи, сорбы, хазары и киево-полесский
диалект.

Mouton de Gruyter, Berlin, New York2002

Посмотреть
в статье

• Кроссреф

• Google
  Scholar

• Коэн С. Д.

Начало еврейства.

University of California Press, Berkeley1999

Посмотреть
в статье

• Google
  Scholar

• Лившиц Г.

• Сокаль Р. Р.

• Кобылянский Е.

Генетическое родство еврейского
населения.

Ам. Дж. Хум. Жене. 1991; 49: 131-146

Посмотреть
в статье

• PubMed

• Google
  Scholar

• Карлин С.

• Кенетт Р.

• Бонн-Тамир Б.

Анализ биохимических генетических
данных по еврейским популяциям: II.
Результаты и интерпретации индексов
гетерогенности и дистанционных мер по
отношению к стандартам.

Ам. Дж. Хум. Жене. 1979; 31: 341-365

Посмотреть
в статье

• PubMed

• Google
  Scholar

• Кармелли Д.

• Кавалли-Сфорца Л. Л.

Генетическое происхождение евреев:
многомерный подход.

Гул. Биол. 1979; 51: 41-61

Посмотреть
в статье

• PubMed

• Google
  Scholar

• Бехар Д. М.

• Гарриган Д.

• Каплан М. Э.

• Мобашер З.

• Rosengarten D.

• Карафет Т. М.

• Кинтана-Мурси Л.

• Острер Х.

• Скорецкий К.

• Хаммер М. Ф.

Контрастные паттерны вариации
Y-хромосомы у ашкеназских евреев и
принимающих неевреев европейских
популяций.

Гул. Жене. 2004; 114: 354-365

Посмотреть
в статье

• Скопус
  (69)

• PubMed

• Кроссреф

• Google
  Scholar

• Бехар Д. М.

• Метспалу Э.

• Кивисильд Т.

• Ахилли А.

• Hadid Y.

• Цур С.

• Перейра Л.

• Аморим А.

• Кинтана-Мурси Л.

• Маджамаа К.

• et al.

Матрилинейная родословная ашкеназского
еврейства: портрет недавнего
события-основателя.

Ам. Дж.Хум. Жене. 2006; 78: 487-497

Посмотреть
в статье

• Скопус
  (114)

• PubMed

• Абстрактный

• Полный
  Текст

• Полный
  текст PDF

• Google
  Scholar

• Бехар Д. М.

• Метспалу Э.

• Кивисильд Т.

• Россет С.

• Цур С.

• Hadid Y.

• Юдковский Г.

• Rosengarten D.

• Перейра Л.

• Аморим А.

• et al.

Подсчет основателей: Матрилинейная
генетическая родословная еврейской
диаспоры.

PLoS ONE. 2008; 3: e2062

Посмотреть
в статье

• Скопус
  (75)

• PubMed

• Кроссреф

• Google
  Scholar

• Хаммер М. Ф.

• Редд Эй Джей

• Wood E. T.

• Боннер М. Р.

• Джарджанази Х.

• Карафет Т.

• Santachiara-Benerecetti S.

• Оппенгейм А.

• Джоблинг М. А.

• Дженкинс Т.

• et al.

Еврейские и ближневосточные нееврейские
популяции имеют общий пул биаллельных
гаплотипов Y-хромосомы.

Proc. Натл. Acad. Sci. USA. 2000; 97: 6769-6774

Посмотреть
в статье

• Скопус
  (200)

• PubMed

• Кроссреф

• Google
  Scholar

• Небель А.

• Filon D.

• Фаерман М.

• Судиалл Х.

• Оппенгейм А.

Y-хромосома свидетельствует об эффекте
основателя у евреев-ашкеназов.

Eur. J. Hum. Жене. 2005; 13: 388-391

Посмотреть
в статье

• Скопус
  (18)

• PubMed

• Кроссреф

• Google
  Scholar

• Одду К.

• Гильен-Наварро Э.

• Дитиволи С.

• Dicave E.

• Cilio M. R.

• Клейтон К. М.

• Нельсон Х.

• Сарафоглу К.

• Маккейн Н.

• Перец Х.

• et al.

Менделевские болезни у римских евреев:
Значение для происхождения аллелей
болезней.

Джей Клин. Эндокринол. Metab. 1999; 84: 4405-4409

Посмотреть
в статье

• Скопус
  (16)

• PubMed

• Кроссреф

• Google
  Scholar

• Rosenberg N.A.

• Притчард Дж. К.

• Вебер Дж.

• Канн Х. М.

• Кидд К. К.

• Животовский Л. А.

• Фельдман М. В.

Генетическая структура человеческих
популяций.

Наука. 2002; 298: 2381-2385

Посмотреть
в статье

• Скопус
  (1905)

• PubMed

• Кроссреф

• Google
  Scholar

• Нельсон М. Р.

• Брайк К.

• Король К. С.

• Индап А.

• Бойко А. Р.

• Novembre J.

• Брили Л. П.

• Маруяма Ю.

• Уотерворт Д. М.

• Уэбер Г.

• et al.

Популяционная эталонная выборка,
POPRES: Ресурс для популяционных,
болезнетворных и фармакологических
генетических исследований.

Ам. Дж. Хум. Жене. 2008; 83: 347-358

Посмотреть
в статье

• Скопус
  (178)

• PubMed

• Абстрактный

• Полный
  Текст

• Полный
  текст PDF

• Google
  Scholar

• Ли Джей Зи

• Абшер Д. М.

• Тан Х.

• Саутвик А. М.

• Касто А. М.

• Рамачандран С.

• Канн Х. М.

• Барш Г. С.

• Фельдман М.

• Кавалли-Сфорца Л. Л.

• et al.

Общемировые человеческие отношения
выводятся из общегеномных паттернов
вариации.

Наука. 2008; 319: 1100-1104

Посмотреть
в статье

• Скопус
  (1304)

• PubMed

• Кроссреф

• Google
  Scholar

• Сюй С.

• Инь Икс.

• Ли С.

• Джин У.

• Лу Х.

• Ян Л.

• Гонг X.

• Ван Х.

• Шэнь Ю.

• Пан X.

• et al.

Геномное вскрытие популяционной
субструктуры ханьцев и его значение в
ассоциативных исследованиях.

Ам. Дж.Хум. Жене. 2009; 85: 762-774

Посмотреть
в статье

• Скопус
  (243)

• PubMed

• Абстрактный

• Полный
  Текст

• Полный
  текст PDF

• Google
  Scholar

• Вейр Б. С.

• Cockerham C. C.

Оценка F-статистики для анализа
структуры популяции.

Эволюция. 1984; 38: 1358-1370

Посмотреть
в статье

• Кроссреф

• Google
  Scholar

• Тамура К.

• Дадли Дж.

• Nei M.

• Кумар С.

MEGA4: Программное обеспечение
молекулярно-эволюционного генетического
анализа (MEGA) версии 4.0.

Мол. Биол. Evol. 2007; 24: 1596-1599

Посмотреть
в статье

• Скопус
  (23812)

• PubMed

• Кроссреф

• Google
  Scholar

• Паттерсон Н.

• Прайс А. Л.

• Reich D.

Структура населения и собственный
анализ.

PLoS Genet. 2006; 2: e190

Посмотреть
в статье

• Скопус
  (2456)

• PubMed

• Кроссреф

• Google
  Scholar

• Якобссон М.

• Rosenberg N.A.

CLUMPP: Программа сопоставления кластеров
и перестановок для работы с переключением
меток и мультимодальностью при анализе
структуры популяции.

Биоинформатика. 2007; 23: 1801-1806

Посмотреть
в статье

• Скопус
  (3881)

• PubMed

• Кроссреф

• Google
  Scholar

• Rosenberg N.A.

Distruct: Программа для графического
отображения структуры популяции.

Мол. Экол. Примечания. 2004; 4: 137-138

Посмотреть
в статье

• Скопус
  (3424)

• Кроссреф

• Google
  Scholar

• Гусев А.

• Лоу Джей Кей

• Стоффель М.

• Дейли Эм Джей

• Альтшулер Д.

• Бреслоу Дж.

• Фридман Дж.

• Пьер И.

Целая популяция, геномное картирование
скрытого родства.

Genome Res. 2009; 19: 318-326

Посмотреть
в статье

• Скопус
  (266)

• PubMed

• Кроссреф

• Google
  Scholar

• Лян Л.

• Цольнер С.

• Абекасис Г. Р.

ГЕНОМ: Быстрый коалесцентный симулятор
всего генома.

Биоинформатика. 2007; 23: 1565-1567

Посмотреть
в статье

• Скопус
  (99)

• PubMed

• Кроссреф

• Google
  Scholar

• Фишберг М.

Евреи: Исследование расы и окружающей
среды.

Сыновья Чарльза Скрибнера, Нью-Йорк,
1911

Посмотреть
в статье

• Google
  Scholar

• Джейкобс Дж.

Еврейская статистика: Социальная,
Жизненная, Антропометрическая.

Д. Натт, Лондон, 1891

Посмотреть
в статье

• Google
  Scholar

• Копельман Н. М.

• Стоун Л.

• Ванг К.

• Гефель Д.

• Фельдман М. В.

• Хиллел Дж.

• Rosenberg N.A.

Геномные микросателлиты идентифицируют
общее еврейское происхождение,
промежуточное между ближневосточными
и европейскими популяциями.

BMC Genet. 2009; 10: 80

Посмотреть
в статье

• Скопус
  (38)

• PubMed

• Кроссреф

• Google
  Scholar

• Кестлер А.

Тринадцатое Племя.

Рэндом Хаус, Нью-Йорк, 1976

Посмотреть
в статье

• Google
  Scholar

• Тянь С.

• Пленге Р. М.

• Рэнсом М.

• Ли А.

• Villoslada P.

• Сельми С.

• Клареског Л.

• Pulver A.E.

• Qi L.

• Грегерсен П. К.

• et al.

Анализ и применение европейской
генетической субструктуры с использованием
информации SNP 300 Тыс.

PLoS Genet. 2008; 4: e4

Посмотреть
в статье

• Скопус
  (181)

• PubMed

• Кроссреф

• Google
  Scholar

• Прайс А. Л.

• Батлер Дж.

• Паттерсон Н.

• Capelli C.

• Паскали В. Л.

• Скарниччи Ф.

• Руис-Линарес А.

• Груп Л.

• Саэтта А. А.

• Корколопулу П.

• et al.

Выявление предков европейцев-американцев
в исследованиях генетических ассоциаций.

PLoS Genet. 2008; 4: e236

Посмотреть
в статье

• Скопус
  (254)

• PubMed

• Кроссреф

• Google
  Scholar

• Нужен А. С.

• Касперавичюте Д.

• Чирулли Э. Т.

• Гольдштейн Д. Б.

Общегеномная генетическая сигнатура
еврейского происхождения идеально
разделяет людей с полным еврейским
происхождением и без него в большой
случайной выборке европейцев-американцев.

Геном Биол. 2009; 10: R7

Посмотреть
в статье

• Скопус
  (44)

• PubMed

• Кроссреф

• Google
  Scholar

• Ольшен А. Б.

• Золото Б.

• Лохмюллер К. Э.

• Струвинг Дж. П.

• Сатагопан Дж.

• Stefanov S.A.

• Эскин Е.

• Kirchhoff T.

• Lautenberger J.A.

• Клейн Р. Дж.

• et al.

Анализ генетической изменчивости
евреев-ашкеназов с помощью генотипирования
SNP высокой плотности.

BMC Genet. 2008; 9: 14

Посмотреть
в статье

• Скопус
  (26)

• PubMed

• Кроссреф

• Google
  Scholar

• Небель А.

• Filon D.

• Brinkmann B.

• Маджумдер П. П.

• Фаерман М.

• Оппенгейм А.

Y-хромосомный пул евреев как часть
генетического ландшафта Ближнего
Востока.

Ам. Дж. Хум. Жене. 2001; 69: 1095-1112

Посмотреть
в статье

• Скопус
  (107)

• PubMed

• Абстрактный

• Полный
  Текст

• Полный
  текст PDF

• Google
  Scholar

• Острер Х.

Генетический профиль современного
еврейского населения.

Нат. преподобный Жене. 2001; 2: 891-898

Посмотреть
в статье

• Скопус
  (143)

• PubMed

• Кроссреф

• Google
  Scholar

• Кертис М.

• Американская академическая ассоциация
  за мир на Ближнем Востоке

Палестинцы: Народ, История, Политика.

Книги сделок, Нью-Брансуик,
Нью-Джерси1975

Посмотреть
в статье

• Google
  Scholar

• Rosenberg N.A.

• Вульф Э.

• Притчард Дж.

• Шаап Т.

• Гефель Д.

• Шпирер И.

• Лави У.

• Бонн-Тамир Б.

• Хиллел Дж.

• Фельдман М. В.

Отличительные генетические признаки
у ливийских евреев.

Proc. Натл. Acad. Sci. USA. 2001; 98: 858-863

Посмотреть
в статье

• Скопус
  (35)

• PubMed

• Кроссреф

• Google
  Scholar

• Перселл С.

• Нил Б.

• Тодд-Браун К.

• Томас Л.

• Феррейра М. А.

• Bender D.

• Маллер Дж.

• Скляр П.

• de Bakker P.I.

• Дейли Эм Джей

• et al.

PLINK: Набор инструментов для анализа
ассоциаций всего генома и популяционных
связей.

Ам. Дж. Хум. Жене. 2007; 81: 559-575

Посмотреть
в статье

• Скопус
  (15942)

• PubMed

• Абстрактный

• Полный
  Текст

• Полнотекстовый
  PDF

• Google
  Scholar

• Felsenstein J.

PHYLIP—Phylogeny Inference Package (Версия 3.2).

Кладистика. 1989; 5: 164-166

Посмотреть
в статье

• Google
  Scholar