מחקר חדש ניתח נתוני ריצוף גנום שלם מ-3256 אנשים ברחבי יפן, תוך שימוש במאגר ביו-בנק יפן. החלוקה היא: קבוצה באוקינאווה, הקשורה לאוכלוסייה עתיקה שחיה ביפן, בוצה בצפון-מזרח יפן, אולי קשורה לאנשים מקוריאה וקבוצה במערב יפן, שדומה יותר לאוכלוסיות מסין.
מחקר חדש ניתח נתוני ריצוף גנום שלם מ-3256 אנשים ברחבי יפן, תוך שימוש במאגר ביו-בנק יפן (BBJ). המחקר חשף תובנות חדשות לגבי המאפיינים הגנטיים של האוכלוסייה היפנית, תובנות שלא היו ניתנות לגילוי באמצעות נתוני Micro Array (הטכנולוגיה הנפוצה למיפוי גנטי המאפשרת ניתוח של אלפי עד מיליוני גנים בו זמנית באמצעות מערך מיקרוסקופי של חיישנים) בלבד. המחקר תרם תרומה משמעותית להבנת המבנה הגנטי העדין של האוכלוסייה היפנית, מוצאן של שלוש הקבוצות, והשפעתם של גנים עתיקים על תכונות פנוטיפיות.
אוכלוסייה שמורכבת משלוש קבוצות
המחקר גילה שהאוכלוסייה ביפן מורכבת משלוש קבוצות עיקריות, על-ידי ניתוח וריאנטים נדירים, תוך שימוש בשיטות כמו PCA-UMAP ו-ADMIXTURE. המחקר אישר את הקיומו של קבוצת אוכלוסייה עיקרית באיי הונדו, לצד קבוצה נפרדת באוקינאווה, אך הדגים גם הבדלים גנטיים עדינים בתוך קבוצת ההונדו עצמה. הניתוח קבע שהאוכלוסייה היפנית מורכבת משלושה מרכיבים קדמוניים עיקריים: מרכיב ייחודי לאוקינאווה, מרכיב בעל תדירות גבוהה בצפון-מזרח יפן, ומרכיב הנפוץ יותר במערב יפן. המחקר מצא קשר בין המרכיבים הגנטיים הללו למיקום גיאוגרפי, תוך שהמרכיבים של שתיע הקבוצות הראשונות מראים מתאם משמעותי לאורך קו האורך.
על-ידי השוואה לנתונים גנטיים עתיקים ומודרניים, המחקר הציע הסברים אפשריים למקורם של שלושת המרכיבים האבותיים (הקדומים או הקדמוניים). הוא קובע כי האוכלוסיה באוקינאווה קרובה גנטית לאוכלוסיית ג'ומוֹן הקדומה, בעוד שהקבוצה השלישית במערב יפן מראה קרבה גנטית גדולה לאוכלוסיות סיניות. הקבוצה שבצפון-מזרח יפן עשויה להיות קשורה לאוכלוסיות קדומות מהחצי האי הקוריאני, תוך שמחקרים נוספים נדרשים לחיזוק הקשרים האפשריים. המחקר מציע, לכן, דגם מורכב יותר של מוצא האוכלוסייה היפנית, דגם שאינו מסתפק בדגם "דו-אשכולי" קודם.
וריאנטים מזיקים ו"הדגמים אנושיים"
הנתונים שסופקו במחקר איפשרו זיהוי של וריאנטים בגנים המקודדים לחלבונים שיכולים להיות בעלי חשיבות קלינית. ביניהם, וריאנטים שלא תועדו עד כה, הפוגעים בתפקוד הגנים והשפעתם על תפקוד הגוף. המחקר מצא מתאם בין תדירות הופעתם של וריאנטים אלו לקבוצה באוכלוסייה ומציע שיטות למיון וריאנטים אלו על מנת לזהות קשרים פנוטיפיים. נמצא גם כי במינים מסוימים וריאנטים מזיקים מופיעים במספר קטן יותר של תעתיקים מהצפוי, דבר שמראה על סבילות מסוימת להשפעה המזיקה של המוטציות.
המחקר ניתח מקטעים גנטיים שמקורם באוכלוסיות קדמוניות כמו ניאנדרטלים ודניסובים. הוא זיהה מגוון רחב של מקטעים אלו הקשורים לתכונות פנוטיפיות שונות, כולל מחלות כמו סוכרת סוג 2, מחלות לב, אקזמה, מחלת גרייבס וסרטן הערמונית. בנוסף, נמצאו קשרים בין גנים קדמוניים אלו לתכונות כמותיות כגון גובה וזמן הקרישה של הדם. המחקר מדגיש את החשיבות של בחינת השפעת הגנים הקדמוניים על אוכלוסיות שונות וטוען כי גנים קדמוניים עשויים להסביר את המגוון הפנוטיפי.
ברירה טבעית
המחקר זיהה אזורים בגנום האנושי שעברו ככל הנראה תהליכי ברירה טבעית באוכלוסייה היפנית. באמצעות שיטות סטטיסטיות מתקדמות, iHS ו-FastSMC זוהו מספר לוקוסים (אזורים בגנום) שהראו סימנים ברורים של ברירה חיובית. לוקוסים אלו קשורים בעיקר למערכת החיסון ולמטבוליזם של אלכוהול. ממצאים אלו תומכים בהבנה של התפתחות אדפטיבית (התאמה לסביבה) באוכלוסייה היפנית לאורך הדורות. לדוגמה, זוהו גנים הקשורים לאנזימים שמפרקים אלכוהול (ADH ו-ALDH2), מה שמרמז על לחץ ברירה לטובת גנים אלו, אולי עקב צריכה היסטורית של אלכוהול. מציאת גנים זהים הקשורים למערכת החיסון בקבוצות השונות מצביעה על התאמה אפשרית למחלות זיהומיות לאורך זמן.
החוקרים מקווים להרחיב את בסיס הנתונים הגנטי על- איסוף דגימות נוספות, ובכך להעמיק את ההבנה של ההבדלים הגנטיים בין האוכלוסיות באסיה.
