Nature：128个完整的基因组，揭示超过一百万个新的基因变异，展现了独特的遗传多样性

这项发表在《自然》杂志上的研究包含了128个完整的基因组，揭示了超过一百万个新的基因变异，展现了独特的遗传多样性，对进化和健康具有重要意义。研究团队首次描述了1300年前最后一次迁徙到南美洲的人群特征，并揭示了这些人群的起源——Y染色体祖先（“Ypykuéra”）。

　　

人类基因组多样性研究在生物医学、进化和历史等领域有着广泛的应用。然而，历史上许多人群在人类基因组图谱上的代表性不足。美洲原住民群体就是这种情况，他们的适应历史和遗传多样性在很大程度上仍然不为人知。

由西班牙国家研究委员会 (CSIC)和庞培法布拉大学 (UPF)联合成立的进化生物学研究所( IBE )牵头，并与圣保罗大学合作开展的一项国际研究，首次破译了美洲原住民的基因组。该研究收集了来自北美到巴塔哥尼亚地区199个个体的基因组，其中128个基因组此前从未发表过，构建了迄今为止最大的基因组数据库。研究成果揭示了这些民族的历史，并为人类健康和进化提供了新的见解。

最大的美洲原住民人口基因数据库

这项研究是美洲原住民基因组多样性计划( IAGDP  ) 的一部分，它对来自八个拉丁美洲国家（阿根廷、玻利维亚、巴西、哥伦比亚、厄瓜多尔、墨西哥、巴拉圭和秘鲁）的 128 个高覆盖率全基因组进行了测序，这些基因组代表了 45 个群体和 28 个语系。

研究人员将来自现有数据库的高质量基因组数据添加到该数据集中，使数据总量达到199名当代土著个体，他们来自53个族群和31个语系。此外，研究人员还纳入了古代DNA数据，以便更深入地了解他们的历史和演化。

“到目前为止，只有两个亚马逊土著群体进行了基因表征，由于其环境的特殊性和隔离性，它们并不具有很强的代表性”，IBE 的博士后研究员、该论文的第一作者 Marcos Araújo Castro e Silva 解释道。

这项研究汇集了这些人群最大的基因组数据集，重点关注其地理和语言多样性。

待探索的遗传多样性：超过一百万个新的变异体

该研究发现了一百万多个以前在其他人群中未曾观察到的基因变异，揭示了独特的遗传多样性。

美洲拥有从亚马逊雨林到安第斯山脉高海拔地区等多种多样的地貌和生态压力。这有利于不同基因变异的选择，从而帮助人类群体适应这些环境。研究人员能够识别出与免疫反应、新陈代谢、生长和生育能力相关的自然选择基因信号。

“这些结果表明，我们需要在基因组学研究中更好地代表这些人群。从药物设计到疾病预防，了解人类基因组多样性对土著社区和全球人口都大有裨益，”巴西生物工程研究所 (IBE) 首席研究员兼该研究负责人塔比塔·胡内迈尔 (Tábita Hünemeier) 表示。2023 年，她的团队描述了亚马逊地区人群对恰加斯病的遗传抵抗力，她还牵头开展了于 2025 年发表的“巴西 DNA ”项目。

美洲原住民历史研究的新发现

亚洲人口经由白令陆桥迁徙至美洲，是人类最后一次大规模大陆迁徙。除少数居住在北极地区的族群外，所有现今的美洲原住民都是大约15000年前那次迁徙的后裔。

这些人进入北美洲后，立即开始了第一次扩张。然而，大约9000年前，发生了第二次迁徙浪潮，至少部分取代了第一次迁徙。这项研究首次发现了第三次迁徙浪潮。这次迁徙发生在约1300年前，是中美洲土著居民向南美洲和加勒比海地区的迁徙。研究团队在当今南美洲居民以及加勒比海地区的古代个体中都发现了这次迁徙的基因痕迹。

这项研究也证实了欧洲殖民造成的深刻“瓶颈”效应。“目前的遗传多样性仅为最初的一小部分，因为殖民活动使土著人口锐减了90%。即便如此，我们仍然可以在某些地区看到跨越9000多年的遗传连续性，”胡内迈尔说道。

美洲原住民的祖先基因揭示

这项研究揭示，部分美洲原住民基因组中约有2%与澳大拉西亚人群（包括澳大利亚、新几内亚和安达曼群岛的居民）存在遗传关联。这种关联存在于南美洲人群中，其历史可追溯至一万多年前，且比例非常相似，这表明一个未被采样过的古代亚洲人群——被称为Ypykuéra（Y染色体谱系）——可能与这些人群的祖先有过基因交流。

“我们观察到，在所分析的不同人群中，这种 Ypykuéra 血统的频率非常相似，这可能表明在某些基因组区域具有一定的适应性优势，”IBE 的首席研究员、UPF 医学与生命科学系 (MELIS )的教授兼研究员 David Comas 解释道，他参与了这项研究。

该研究还证实，1%到3%的基因组来自尼安德特人和丹尼索瓦人等古人类，这一比例与其他地区相似，尽管存在独特的模式。重要的是，这些古人类贡献的基因变异对于适应美洲大陆至关重要，基因组中发现的自然选择迹象也证实了这一点。

研究结果揭示了这些人群的历史，加深了我们对他们过去的了解，并为未来在全球健康领域的应用提供了新的见解。

“该团队是国际化的，在拉丁美洲拥有强大的影响力，并在研究国家建立了当地联系，还直接与土著社区开展合作。各个群体的积极和持续参与不仅对研究的开展至关重要，而且对将基因组学发现与传统知识相结合也至关重要，”Hünemeier 指出。