Menselijke evolutie: Drie voorouderlijke groepen, waaronder een weinig bekende groep, vormen het genetische erfgoed van het moderne Japanners

De genetica van de Japanse bevolking werd tot nu toe toegeschreven aan simplistische historische interacties. Maar het is onlangs opnieuw gedefinieerd dankzij een uitgebreid onderzoek onder meer dan 3.200 personen in heel Japan. Gepubliceerd in het tijdschrift Vooruitgang van de wetenschapDit onderzoek, uitgevoerd door wetenschappers van de Universiteit van Tokio en het Nationaal Instituut voor Genetica in Japan, onthult dat Japanners vandaag de dag afstammen van drie verschillende voorouderlijke groepen.

Deze ontdekking herstelt ons begrip van prehistorische bevolkingsbewegingen en menselijke interacties in Oost-Azië. Het opent ook perspectieven voor het begrijpen van de genetische aanleg voor bepaalde ziekten, wat de ontwikkeling van meer gerichte volksgezondheidsstrategieën bevordert.

De tripartiete voorouderlijke verdeeldheid van het Japanse volk

Diepgaande genetische analyse van de Japanse bevolking heeft een complexere voorouderlijke samenstelling aan het licht gebracht dan eerder werd erkend. Onderzoekers wijzen erop dat moderne Japanners niet alleen afkomstig zijn van de Jomon-volkeren en Yayoi-immigranten. Wat de traditionele hypothese suggereert.

In plaats daarvan omvat hun genoom aanzienlijke bijdragen van drie verschillende groepen. Het zijn: de Jomon, de voorouders van de jager-verzamelaars van de archipel, een groep verwant aan het oude Han-China, en een mysterieuze derde groep met wortels in Noordoost-Azië.

Om tot hun conclusies te komen, hebben de onderzoekers het DNA van 3.256 Japanse individuen verspreid over zeven regio’s van het land gesequenced. Deze gebieden strekten zich uit van de met sneeuw bedekte bergen van Hokkaido in het noorden tot de subtropische stranden van Okinawa in het zuiden. Deze genetische gegevens, vergezeld van relevante klinische informatie, zijn verzameld in een nieuwe uitgebreide database genaamd

Japanse encyclopedie van Whole Genome / Exome Sequencing Library (JEWEL). Ze waren in staat om genetische varianten, zowel veel voorkomend als zeldzaam, zorgvuldig te analyseren. Het werd vergeleken met referentiegegevens van Aziatische en neolithische populaties.

Rijke regionale diversiteit

Deze complexe tripartiete verdeling onthult bevolkingsinteracties en -bewegingen die nog nooit eerder in de menselijke geschiedenis van deze regio zijn gedocumenteerd. Satoshi Koyama, een van de hoofdauteurs, legt uit: “ Gedetailleerde analyses tonen onverwachte diversiteit en een geschiedenis van vermenging tussen voorheen geïsoleerde bevolkingsgroepen, waardoor we gedwongen worden onze modellen van Oost-Aziatische nederzettingen te herzien. “.

De implicaties van deze bevindingen zijn verstrekkend, vooral in termen van regionale variatie binnen Japan zelf. Het eiland Okinawa vertoont bijvoorbeeld de hoogste prevalentie van de Jomon-soort. Dit duidt op een aanzienlijk behoud van deze genetische kenmerken lokaal.

Daarentegen vertonen de noordelijke en westelijke regio’s van Japan meer diverse en minder dominante genetische invloeden van Jomon-genen. Onderzoekers hebben ook benadrukt hoe deze voorouderlijke verschillen de gezondheid van moderne bevolkingsgroepen beïnvloeden.

Chikashi Terao, co-auteur van de studie, beweert: “ Het begrijpen van deze subtiele genetische verschillen stelt ons in staat de specifieke risico’s van bepaalde ziekten beter te begrijpen en zou in de toekomst kunnen leiden tot meer gepersonaliseerde en effectieve volksgezondheidsstrategieën. Deze bevindingen wijzen niet alleen op een nauwkeurigere interpretatie van de Japanse prehistorie, maar openen ook veelbelovende perspectieven voor gepersonaliseerde geneeskunde op basis van genetisch erfgoed.

Oude invloed en medische effecten op het Japanse volk

Bovendien identificeerden de onderzoekers 42 stukjes DNA die waren geërfd van Neanderthalers en twee van Denisovans. Deze delen zijn vooral belangrijk omdat ze complexe eigenschappen beïnvloeden, dat wil zeggen de eigenschappen die door verschillende genen worden gecodeerd. Deze erfenis zou volgens de auteurs het resultaat zijn van eerdere kruisende gebeurtenissen tussen deze oude groepen en de vroege Homo sapiens.

Bovendien vergroten deze eigenschappen de gevoeligheid voor chronische ziekten (diabetes type 2, coronaire hartziekten). Preciezer gezegd, een specifiek van denisovan afgeleid segment, gelokaliseerd in het NKX6-1-gen, lijkt rechtstreeks verband te houden met de ontwikkeling van type 2-diabetes. Satoshi Koyama, lid van het onderzoeksteam, specificeert: Deze ontdekking benadrukt hoe genetische interacties, geërfd van onze verre voorouders, onze gezondheid vandaag de dag nog steeds beïnvloeden “.

Bovendien hebben onderzoekers verschillende Neanderthaler-segmenten in verband gebracht met verschillen in eigenschappen zoals lengte en gevoeligheid voor verschillende ziekten bij de Japanners.

Een opmerkelijk voorbeeld betreft een mutatie in een gen genaamd PTPRD, dat werd aangetroffen bij zes mensen in de groep. Op basis van de beschikbare klinische informatie lijden deze drie mensen aan veel van dezelfde gezondheidsproblemen. Dit omvatte hartaanvallen, nierfalen en hoge bloeddruk. Het analyseren van deze genetische delen zal wetenschappers helpen de moleculaire basis van ziekten te ontcijferen. De trainingen zullen sterk verbeterd worden.

Genomica ten dienste van de precisiegeneeskunde

Het JEWEL-project (Japanese Whole Genome Encyclopedia/Exome Sequencing Library) is een belangrijk initiatief op dit gebied. Dit is niets minder dan een van de grootste niet-Europese genetische analyses. Deze aanpak gaf een gedetailleerd overzicht van de genetische samenstelling van moderne Japanners.

De onderzoekers identificeerden zeldzame varianten die in eerdere onderzoeken niet waren ontdekt. In feite gebruikten ze alleen minder uitgebreide DNA-chips. Hier maakt sequencing met hoge doorvoer een diepe genomische dekking mogelijk. Het zorgt ervoor dat alle genetische varianten, inclusief de zeldzaamste, met grote nauwkeurigheid worden vastgelegd.

De waarde van JEWEL voor precisiegeneeskunde ligt in het vermogen om deze informatie te verstrekken. Maar bovenal moeten ze verband houden met specifieke medische aandoeningen. De verkregen gegevens maken een dieper inzicht mogelijk in de verbanden tussen specifieke genmutaties en hun fenotypische expressie in klinische gevallen.

Concreet kan de identificatie van varianten van functieverlies (LoF) in sleutelgenen wijzen op een verhoogde vatbaarheid voor bepaalde ziekten. Het kan de reactie van een individu op bepaalde behandelingen beïnvloeden. Vooral als het gaat om geneesmiddelen tegen kanker of behandelingen van hart- en vaatziekten.

Dankzij deze aanpak kunnen artsen gepersonaliseerde behandelingen bieden die doelgerichter en effectiever zijn. Het vermindert dus het risico op bijwerkingen en verbetert de therapeutische resultaten voor patiënten. Uiteindelijk belichaamt het JEWEL-project de belofte van gepersonaliseerde genomica om een ​​revolutie in de gezondheidszorg teweeg te brengen. Deze laatste zal medische interventies aanpassen aan de unieke genetische kenmerken van elke patiënt.

Bron: Xiaoxi Liu et al., “Het ontcijferen van de drievoudige oorsprong, oude introgressie en natuurlijke selectie in Japanse populaties door middel van volledige genoomsequencing“, Sci-Fi. Adv.10, eadi8419 (2024). doi:10.1126/sciadv.adi8419