阿什肯纳兹犹太人线粒体DNA谱系溯源:创始与宿主种群遗传贡献的鉴别方法及其起源启示

【字体: 时间:2025年06月30日 来源:Human Gene 0.5

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  本研究针对阿什肯纳兹犹太人(Ashkenazi Jews)母系起源争议,开发了一种区分创始种群(founder population)与宿主种群(host population)线粒体DNA(mtDNA)谱系的新方法。通过调整样本量分析,发现当代阿什肯纳兹犹太人中仅15%携带宿主来源mtDNA,且母系创始谱系与父系Y染色体(NRY)均指向近东(Near Eastern)起源,驳斥了"欧洲母系创始"假说,为犹太人群迁徙史提供了关键遗传学证据。

  

阿什肯纳兹犹太人的遗传起源一直是学界争论的焦点。早前研究提出矛盾假说:2006年Behar等认为其母系与父系均源自近东,而2013年Costa团队却提出母系创始者主要为欧洲女性。这一争议源于对mtDNA谱系来源的误判——当创始群体生活在更大宿主群体中时,会吸收宿主mtDNA,导致谱系数量上宿主来源可能超过创始谱系,但实际遗传贡献可能很小。

以色列的研究人员Joseph Livni和Karl Skorecki在《Human Gene》发表研究,通过建立数学模型分析mtDNA单倍型频率分布。他们发现:在500人规模的当代阿什肯纳兹样本中,创始谱系表现为重复出现的"多拷贝"(如双联体),而宿主吸收谱系仅以"单拷贝"存在。该方法成功量化了宿主mtDNA的真实贡献率,并追溯了创始群体的地理起源。

关键方法

  1. 应用Galton-Watson分支过程模型,计算谱系灭绝概率
  2. 设定创始群体有效规模(Ne=300)和15代遗传漂变稳定期
  3. 分析Behar等公布的mtDNA数据集,区分创始(≥2拷贝)与吸收(单拷贝)单倍型
  4. 结合Y染色体(NRY)数据验证父系起源

结果解析

方法论创新
建立"拷贝数阈值法":当样本量达500时,创始mtDNA必然形成≥2拷贝(双联体及以上),而宿主吸收谱系99.7%概率为单拷贝。这解决了传统方法无法区分谱系数量与实际遗传贡献的问题。

量化宿主贡献
分析显示仅15%当代阿什肯纳兹犹太人携带宿主mtDNA,且均为单拷贝。这与创始群体扩张模型吻合:当群体达百万规模时,即使少量吸收事件也会产生大量单拷贝谱系,但实际遗传影响微弱。

母系起源判定
四大主要创始mtDNA单倍型(占群体40%)在非犹太欧洲人中几乎不存在,却与近东族群共享。结合Y染色体(NRY)已证实的近东起源,支持[H2]假说——母系与父系创始者均为近东移民,否定了"欧洲母系创始"的[H1]假说。

群体扩张动态
通过IBD(血缘一致性)分析验证,创始群体约150名女性经600-800年扩张,经历瓶颈后形成当前规模。计算显示:4个主要谱系在15代后稳定占据40%群体,与观测值完全匹配。

结论与意义
该研究首次建立量化mtDNA吸收谱系的方法,证明阿什肯纳兹犹太人的母系和父系创始者均源自近东。这一结论:

  1. 解决了长期存在的"混合起源"争议
  2. 证实小规模创始群体(150女性/300个体)可通过快速扩张保持遗传主导性
  3. 为其他创始群体(如芬兰、法裔加拿大人)的遗传研究提供方法学范式
  4. 揭示即使在高比例宿主谱系存在下,创始基因库仍可保持主导地位

研究还修正了医学遗传学认知:阿什肯纳兹人群中某些疾病等位基因的高频出现,主要源于创始效应而非后续宿主基因渗入。这对精准医疗中的族群风险评估具有重要指导价值。

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