Timp de decenii, oamenii de știință au crezut că populația japoneză descinde în mare parte din două grupuri antice: vânătorii-culegători Jomon care au trăit în arhipelag timp de mii de ani și migranții ulteriori din Asia de Est care au adus agricultura orezului și noi tehnologii în Japonia. Dar o analiză genetică majoră realizată de cercetătorii de la Centrul RIKEN pentru Științe Medicale Integrative sugerează că imaginea este mult mai complicată.
Folosind secvențierea întregului genom pe mai mult de 3.200 de persoane din toată Japonia, echipa a găsit dovezi care susțin un al treilea grup ancestral legat de nord-estul Asiei și, eventual, legat de vechiul popor Emishi. Constatările, publicate în Science Advances, adaugă un sprijin puternic teoriei tot mai discutate a „originilor tripartite” ale ascendenței japoneze.
Rezultatele au dezvăluit, de asemenea, ceva surprinzător: populația Japoniei este genetic mai diversă decât au presupus mulți cercetători. „Populația japoneză nu este atât de omogenă genetic pe cât crede toată lumea”, a declarat Chikashi Terao, care a condus studiul la RIKEN. „Analiza noastră a dezvăluit structura subpopulației Japoniei la o scară fină, care este clasificată foarte frumos în funcție de locațiile geografice din țară.”
O Harta Masivă a ADN-ului Japonez
Pentru a investiga istoria genetică profundă a Japoniei, cercetătorii au analizat probe de ADN colectate din șapte regiuni, de la Hokkaido în nord până la Okinawa în sud. Proiectul a devenit unul dintre cele mai mari studii ale întregului genom efectuate vreodată pe o populație non-europeană. În loc să se bazeze pe metodele mai vechi de microrețea ADN, echipa a folosit secvențierea întregului genom, care citește aproape toate cele trei miliarde de perechi de baze ADN din genomul unei persoane. Potrivit cercetătorilor, acest lucru oferă de aproximativ 3.000 de ori mai multe informații decât tehnicile tradiționale. „Secvențierea întregului genom ne oferă șansa de a analiza mai multe date, ceea ce ne ajută să găsim lucruri mai interesante”, a explicat Terao.
Oamenii de știință au combinat apoi informațiile genetice cu istoricul medical, diagnosticele de boli, istoricul familiei și rezultatele testelor clinice pentru a construi o bază de date mare, cunoscută sub numele de Enciclopedia japoneză a bibliotecii de secvențiere a întregului genom/exom (JEWEL). Un accent deosebit de important a implicat variante genetice rare. Aceste modificări neobișnuite ale ADN-ului pot păstra uneori indicii despre tiparele antice de migrație și populațiile ancestrale pierdute de mult. „Am argumentat că variantele rare pot fi uneori urmărite până la populații ancestrale specifice și ar putea fi informative în dezvăluirea tiparelor de migrație la scară fină în Japonia”, a spus Terao.
Al Treilea Strămoș Ascuns
Analiza a descoperit diferențe regionale izbitoare în Japonia. Ascendența Jomon a apărut cea mai puternică în Okinawa, unde a fost găsită în 28,5% din probe, în timp ce vestul Japoniei a prezentat niveluri mult mai scăzute la 13,4%. Cercetătorii au descoperit că oamenii din vestul Japoniei aveau conexiuni genetice mai puternice cu populațiile chineze Han, reflectând probabil valuri majore de migrație din Asia continentală de Est între 250 și 794 CE. Acele migrații au coincis, de asemenea, cu răspândirea sistemelor guvernamentale de stil chinezesc, a scrisului și a educației în toată Japonia. Ascendența recent identificată legată de Emishi a fost concentrată în nord-estul Japoniei și a devenit mai puțin frecventă spre vest.
Constatările se bazează pe studii ADN antice anterioare publicate în 2021, care au propus pentru prima dată ideea că japonezii moderni descind din trei surse ancestrale majore în loc de două. Acele studii au sugerat că o a treia migrație legată de perioada Kofun a jucat un rol major în modelarea Japoniei moderne. Studii recente de urmărire au continuat să consolideze această idee. Cercetătorii care analizează genomurile antice și rămășițele scheletice au găsit dovezi tot mai mari că mai multe valuri de migrație au intrat în Japonia de-a lungul secolelor, creând o istorie a populației mult mai stratificată decât se credea anterior.
ADN-ul antic de Neanderthal și Denisovan încă afectează oamenii astăzi
Studiul a explorat, de asemenea, materialul genetic moștenit de la Neanderthalieni și Denisovani, două grupuri umane antice care s-au încrucișat cu Homo sapiens cu zeci de mii de ani în urmă. Oamenii de știință au devenit din ce în ce mai interesați de motivul pentru care unele dintre aceste fragmente de ADN antice au supraviețuit la oamenii moderni, în timp ce altele au dispărut. În multe cazuri, genele moștenite par legate de sănătate, adaptare sau risc de boală. De exemplu, studiile anterioare au arătat că tibetanii au moștenit o versiune legată de Denisovan a genei EPAS1, care ar fi putut ajuta oamenii să supraviețuiască în medii cu altitudine mare. Cercetătorii au identificat, de asemenea, anterior ADN derivat din Neanderthal asociat cu complicații severe ale Covid-19 în unele populații.
Studiul genomului japonez a identificat 44 de regiuni ADN arhaice încă prezente în populațiile japoneze moderne, multe dintre ele unice pentru est-asiatici. O regiune derivată din Denisovan din interiorul genei NKX6-1 a fost asociată cu diabetul de tip 2 și poate influența modul în care unii pacienți răspund la tratamentele cu semaglutidă. Cercetătorii au găsit, de asemenea, 11 segmente genetice derivate din Neanderthal conectate la afecțiuni, inclusiv boala arterelor coronare, cancerul de prostată și artrita reumatoidă.
Către Medicina Personalizată
Dincolo de urmărirea ascendenței, cercetătorii cred că munca ar putea îmbunătăți în cele din urmă asistența medicală. Echipa a identificat variante potențial dăunătoare în gena PTPRD care pot fi legate de hipertensiune, insuficiență renală și infarct miocardic. Au găsit, de asemenea, variante comune de pierdere a funcției în genele GJB2 și ABCC2, care sunt asociate cu pierderea auzului și boala cronică de ficat.
„Ceea ce am încercat să facem este să găsim și să catalogăm variantele genelor de pierdere a funcției care sunt foarte specifice japonezilor și să înțelegem de ce sunt mai susceptibili să aibă anumite trăsături și boli”, a spus Terao. „Am vrea să conectăm diferențele de populație cu diferențele de genetică.”
Studiul reflectă o schimbare mai largă care se întâmplă în cercetarea genetică. Ani de zile, majoritatea bazelor de date genomice mari s-au concentrat puternic pe persoanele de origine europeană, limitând înțelegerea oamenilor de știință cu privire la riscul de boală în alte populații. Terao speră că extinderea JEWEL cu mai multe date genomice asiatice va ajuta la schimbarea acestui lucru. „Este foarte important să extindem acest lucru la populația asiatică, astfel încât, pe termen lung, rezultatele să ne poată beneficia și pe noi”, a spus el.