Antik DNA’daki Yakın ve Uzak Akrabaları Açığa Çıkarmak

Bilim insanları, tarih öncesi ve tarihi bireylerin altıncı dereceye kadar akrabalarını tespit edebilecek yeni bir araç geliştirdi.

Eğer iki kişi biyolojik olarak ilişkiliyse, yakın zaman önceki ortak atalarından miras aldıkları uzun DNA parçalarını paylaşıyorlar. Bu neredeyse aynı şekilde paylaşılan genom bölümlerine IBD (Identity by Descent – “Kökene Göre Kimlik”) bölümleri deniyor. Altıncı dereceye kadar akrabalara kadar (ikinci ila üçüncü kuzenler veya büyük büyük büyük büyük ebeveyn gibi) iki akraba, birden fazla IBD segmentini bile paylaşabiliyor. 23andme veya Ancestry gibi kişisel genomik şirketleri, müşterilerinin DNA’sındaki bu bölümleri rutin olarak tespit ediyor ve bu sinyali veritabanlarındaki biyolojik akrabaları ayırt edici şekilde ortaya çıkarmak için kullanıyor.

Nature Genetics’de yayımlanan yeni bir çalışmada araştırmacılar, geçmişte yüzlerce, binlerce ve hatta onbinlerce yıl önce yaşamış insanların genomlarından da bu IBD segmentlerini çıkarmak için “ancIBD” adı verilen güçlü yeni bir araç geliştirdiler.

(İlgili: Antik DNA Arkeolojiyi Nasıl Dönüştürdü?)

Kritik zorluk, bu tür antik genomların genellikle çok bozulmuş olması ve bu nedenle modern DNA’dan çok daha kötü kalitede olmasıydı. Bu nedenle yazarların, modern referans DNA panelleri kullanarak antik genomlardaki boşlukları dolduracak yenilikçi bir numara bulmaları gerekiyordu.

Bu ilerleme, antik DNA verilerini analiz etmenin tamamen yeni yollarının kilidini açtı. Çalışmanın ilk yazarı Yilei Huang şöyle açıklıyor: “Paylaşılan genom bölgelerini hassas bir şekilde ölçerek artık antik genomlarda da altıncı dereceye kadar akraba çiftlerini tespit edebiliyoruz. Genomik ortalama benzerlikleri kullanan önceki aDNA yöntemleri ise yalnızca üçüncü dereceye kadar akrabaları tespit etmekle sınırlıydı.” diyor.

Yüzlerce ek akraba çifti keşfedildi

Yazarlar daha sonra yeni araçlarını Avrasya genelinde ve son 50.000 yılda önceden yayınlanmış 4.248 antik genomdan oluşan bir veri setine uyguladılar ve daha önce tespit edilmemiş yüzlerce akraba çiftini tanımlamayı başardılar. Bazı etkileyici vakalarda, iki akraba birbirinden uzak mesafelere gömülmüştü ve bu da geçmişteki insanların hareketliliğini doğrudan ortaya çıkardı.

Böyle bir vakada yazarlar, Orta Asya’da yaklaşık 5.000 yıl önce yaşayan ve yaklaşık 1.500 kilometre arayla gömülmüş beşinci derece kuzen olan iki Erken Tunç Çağı göçebesini keşfettiler. Bu insanlar veya onların hemen önceki ataları, doğumları ile gömülmeleri arasında yüzlerce kilometre yol kat etmiş olmalıydı.

Yeni araç, yazarların daha uzak akrabaları da benzeri görülmemiş bir hassasiyetle araştırmasına olanak tanıdı. Onuncu derecenin ötesindeki bu tür akrabaların tümü uzun IBD’yi paylaşmıyor, ancak yazarlar eski insan grupları arasında uzun DNA paylaşımının ortalama oranını ölçebildiler. Bu sinyaller daha önce bilinmeyen bağlantıları ortaya çıkardı. 

Bu çalışmanın baş araştırmacısı Max Planck Evrimsel Antropoloji Enstitüsü’nden Harald Ringbauer, “Antik kültürler arasında heyecan verici bağlantılar bulduk ve uzun süredir paylaşılan bölümlerin sinyali, ilk kez önemli antik kültürler arasındaki yakın ilişkileri, bazen yalnızca birkaç yüz yıllık çok geniş alanlarda özel olarak göstermemize olanak sağladı” diyor. 

Antik DNA’yı ebeveyn ilişkisi açısından taramaya yönelik yeni yöntem, araştırmacılara çok yönlü yeni bir hesaplama aracı sağlıyor. İleriye baktığımızda, antik DNA alanı hızla gelişiyor ve her yıl binlerce antik genom üretiliyor. Yeni araç, yakın ve uzak biyolojik akrabaları açığa çıkararak, araştırmacıların atalarımızın yaşamlarına, hem insanların ve akrabalarının yaşam öykülerini anlama açısından küçük ölçekte hem de kültürel-tarihsel olaylarla ilgili makro ölçekte yeni bir ışık tutmasına olanak tanıyacak.

Max Planck Society. 20 Aralık 2023.

Makale: Ringbauer, H., Huang, Y., Akbari, A., Mallick, S., Olalde, I., Patterson, N., & Reich, D. (2023). Accurate detection of identity-by-descent segments in human ancient DNA. Nature Genetics, 1-9.