30/04/2014

1

Genètica de la població balear

UIB Universitat de les

Illes Balears

Dra Cori Ramon

Laboratori de Genètica

GENÈTICA DE LA POBLACIÓ BALEAR

30/04/2014

2

POBLAMENT DE LES BALEARS

• Diferents pobles han contribuït al “pool” genètic dels illencs

– Poblament talaiòtic– Cartaginesos– Romans– Musulmans– Corona d’Aragó– “Boom” turístic a partir dels 70s

• Nombre reduït d’individus i aïllament reproductiu que produeix consanguinitat

EIVISSAOrigen:

No hi ha proves evidents de poblamentestable abans de l’arribada delscartaginesos (654aC).

Colonització:Va ser annexionada per pacte alImperi Romà.La presencia de la conquesta catalanava ser reduïda.

Població:Reduïda i amb una alta taxa deconsanguinitat (10%).

30/04/2014

3

RESTES PÙNIQUES A EIVISSA

XUETES• Xuetes: denominació que a Mallorca reben un grup descendents de jueus conversos mallorquins.

• L’origen de les comunitats jueves data del segle I dC

Siglo V

30/04/2014

4

Presència de la cultura jueva a Mallorca

XUETES� En el període musulmà es va respectar la

presencia jueva a les Illes (segles X-XIII)

� L’ocupació de Mallorca (1229) garantí la seva supervivència però els va aïllar

� Es varen convertir oficialment entre 1391 i 1436

� Sofriren el pes de la Inquisició fins al segle XVII

� Aïllament de la resta de la població

� Afecta només al portadors de 15 cognoms (els afectes en els darrers autos-de-fe)

30/04/2014

5

Mostreig: poblacions analitzades

València: 101

Mallorca: 103

Xuetes: 102

Menorca: 100

Eivissa: 101

124 DNAs (25 asquenazites, 35 sefardites,39 jueus nord-africans i 25 jueus orientals).JUEUS

Anàlisi comparativa

Població balear comparada a altres poblacions

30/04/2014

6

Com podem estudiar les diferencies genètiques entre els humans?

•A nivell de grups sanguinis

•A nivell de les diferents proteïnes

•A nivell del seu ADN

•Analitzant fragments repetits: STRs

•Analitzant la seqüència de bases: mtDNA

30/04/2014

7

MARCADORS CLÀSSICS: Grups sanguinis

Sistema HLA

30/04/2014

8

CARACTERÍSTIQUES DEL GENOMA HUMÀ:

•3 X 109 parells de bases per cèl.lula (A, T, C, G)

•2 metres de longitud per cèl.lula (aproximadament)

•Un ser humà te 3 x 1012 cèl.lules (aproximadament)

•Lo longuitud total de l’ADN d’un organisme es 6 x 1012 metres

Catalunya

Eivissa

Espanya

Murcia

Menorca

Mallorca

França

Portugal

Asquenazites

Jueus Libia

XuetesJueus Irak

Jueus Marroc

Alger

Cerdenya

Italia

Japó

ARBRE FILOGENÈTIC DE DISTANCIES DE LES FREQÜÈNCIES DE HLA-A, B I DRB1.

30/04/2014

9

(STRs): Short Tandem Repeats o DNA microsatèl·lit

7 repeticions

AATG

9 repeticions

Cada al·lel s’identifica amb el nombre de copies de la unitatrepetitiva (AATG)

Anàlisi automáticaABI 310

Extracció DNA

PCR

Anàlisis manual enGels de Poliacrilamida

Determinació del nombre de repeticions

30/04/2014

10

0

0,1

0,2

0,3

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

0

0,1

0,2

0,3

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

0

0,1

0,2

0,3

8 9 10 11 12 13 140

0,1

0,2

0,3

7 8 9 10 11 12 13 14

0

0,1

0,2

0,3

13 14 15 16 17 18 19 20

0

0,1

0,2

0,3

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

0

0,1

0,2

0,3

18 19 20 21 21.2 22 22.2 23 23.2 24 25 26 27 28

0

0,1

0,2

0,3

24.2 27 28 30 31 32 33 34

0

0,1

0,2

0,3

8 9 10 11 12 13 14 15

Freqüències al·lèliques dels nou STR estudiats a lespoblacions balear (fosc) i xueta (clar). De dalt cap a baixi d’esquerra a dreta: D3S1358, vWA, FGA, D8S1179,D21S11, D18S51, D5S818, D13S317 i D7S820.

Variabilitat Interpoblacional

0,01

Xuetes

Menorca

Mallorca

ValènciaEivissa

4569

0,01

Xuetes

València

Mallorca

MenorcaEivissa

53

34

Da FSTXuetesXuetes

Eivissa Eivissa

30/04/2014

11

Comparació amb altres poblacions

FST

0,01

MenorcaAustria

Andalusia

N. Portugal

S. PortugalAlemània

Canàries

Madrid

Mallorca

Catalunya

EivissaP. Basc

ValènciaSuïssa

Itàlia

S. Itàlia

Xuetes

Turquia

Àrabs-Marroc

Tunísia

SaharaBerbers-S. Marroc

Berbers-NC. Marroc

Berbers-Algèria

Egipte

J. AsquenasitesJ. Sefardites

SicíliaJ. Orientals

J. Nord-africans

32

36

47

32

36

Da

0,01

MenorcaAustria

AndalusiaN. Portugal

S. PortugalAlemània

CanàriesMadrid

MallorcaCatalunya

EivissaP. Basc

ValènciaSuïssaItàliaS. Itàlia

Xuetes

TurquiaÀrabs-Marroc

TunísiaSahara

Berbers-S. MarrocBerbers-NC. Marroc

Berbers-AlgèriaEgipte

J. AsquenasitesJ. Sefardites

SicíliaJ. Orientals

J. Nord-africans

51

47

50

50

32

30

41

54

Xuetes

Eivissa

Menorca

MallorcaValència

Menorca

Mallorca

Eivissa

València

Xuetes

mtDNA

Cromosoma Y

DIFERENTS TIPUS D’HERENCIA: PATERNA I MATERNA

30/04/2014

12

DNA mitocondrial: mtDNA

Origen endosimbiont de les mitocondries i els cloroplasts

30/04/2014

13

Mutacions/Danys al mtDNA

Propietats del mtDNA•16.500 parells de bases

•Taxa d’evolució ràpida

•Herència materna

30/04/2014

14

30/04/2014

15

0,1

Sicília

Vascos

GallegosNE Península

Marruecos

ItaliaMallorca

Menorca

Chuetas

O Medio

Ibiza

Valencia

Seqüenciació de la regió HVRI del DNA mitocondrial

30/04/2014

16

Variació del mtDNA a nivell mundial

Out of Africa

30/04/2014

17

Migraciones detectadas con haplogrupos del mtDNA

30/04/2014

18

Resultados en mtDNA fósil

Cráneo neandertal

30/04/2014

19

Mapa de las posibles migraciones a América

30/04/2014

20

HERENCIA PATERNA Cromosoma Y

POBLACIONS JUEVAS: HAPLOTIP COHEN

POBLACIÓ XUETA: HAPLOTIP COHEN-1

30/04/2014

21

0.1

València

EivissaMallorcaMenorca

J Askenazites

J OrientalsJ Norteafricans

Xuetes

J Sefardites63,4

99,5

72,6

55

POLIMORFISMES DEL CROMOSOMA Y. STRs

An African American Paternal Lineage Adds an Extremely Ancient Root to the Human Y Chromosome Phylogenetic Tree

We report the discovery of an African American Y chromosome that carries the ancestral state of all SNPs that defined the basal portion of the Y chromosome phylogenetic tree. We sequenced 240 kb of this chromosome to identify private, derived mutations on this lineage, which we named A00. We then estimated the time to the most recent common ancestor (TMRCA) for the Y tree as 338 thousand years ago (kya) (95% confidence interval = 237581 kya). Remarkably, this exceeds current estimates of the mtDNA TMRCA, as well as those of the age of the oldest anatomically modern human fossils. The extremely ancient age combined with the rarity of the A00 lineage, which we also find at very low frequency in central Africa, point to the importance of considering more complex models for the origin of Y chromosome diversity. These models include ancient population structure and the possibility of archaic introgression of Y chromosomes into anatomically modern humans. The A00 lineage was discovered in a large database of consumer samples of African Americans and has not been identified in traditional hunter-gatherer populations from sub-Saharan Africa. This underscores how the stochastic nature of the genealogical process can affect inference from a single locus and warrants caution during the interpretation of the geographic location of divergent branches of the Y chromosome phylogenetic tree for the elucidation of human origins.

Mendez et al., Am J. Hum Genet. 2013

30/04/2014

22

Población humana de las Islas Baleares

Mallorca

Menorca

Ibiza

Valencia

Xuetas

Catalunya

Eivissa

Espanya

Murcia

Menorca

Mallorca

França

Portugal

Asquenazites

Jueus Libia

XuetesJueus Irak

Jueus Marroc

Alger

Cerdenya

Italia

Japó

Árbol filogenético a partir de marcadores nucleares

30/04/2014

23

Árbol filogenético a partir de STRs del cromosoma Y

0.1

ValènciaEivissaMallorcaMenorca

J Askenazites

J OrientalsJ Norteafricans

Xuetes

J Sefardites63,4

99,5

72,6

55

• A Y-Chromosome Signature of Hegemony in Gaelic Ireland

• Laoise et al., (2006), Trinity College, Dublin

• Seventeen-marker simple tandem repeat genetic analysis of Irish Y chromosomes reveals a previously unnoted modal haplotype that peaks in frequency in the northwestern part of the island. It shows a significant association with surnames purported to have descended from the most important and enduring dynasty of early medieval Ireland, the Uí Néill.This suggests that such phylogenetic predominance is a biological record of past hegemony and supports the veracity of semimythological early genealogies. The fact that about one in five males sampled in northwestern Ireland is likely a patrilineal descendent of a single early medieval ancestor is a powerful illustration of the potential link between prolificacy and power and of how Y-chromosome phylogeography can be influenced by social selection.

Poliginia máxima en Irlanda

30/04/2014

24

Descendència de Genghis Khan: poble Hazara (Afganistan)

• Haplogroup C-M217 (40% dels homes de la població)

Incidència d’algunes malalties a la població xueta.

• Hemocromatosi (HFE)

• Febre Mediterrània Familiar (FMF), malaltia de comunitats sefardites i altres poblacions Orient Mitjà

30/04/2014

25

Hemocromatosi hereditària (HFE) o malaltia del ferro

N N N N NHo C282YHz C282Y

Mutació C282Y. N: normals, Ho C282Y: homozigots, Hz C282Y: heterozigots

HEMOCROMATOSI: ANÀLISI DE LES MUTACIONS

30/04/2014

26

POBLACIÓ N Freqüència (%)C282Y

Freqüència (%)H63D

MALLORCA 192 2.9 19.5

MENORCA 169 4.1 21.3

EIVISSA 167 0.6 17.4

XUETES 71 0 26.6

PACIENTS

Diagnòstic HH 30 93.3 6.7

No Diagnòstic HH 99 5.5 25.8

TOTALS 129 26.0 21.3

FREQÜÈNCIA DE LES MUTACIONS DEL GEN HFE A POBLACIÓ SANA I A PACIENTS AMB MALALTIA

HEPÀTICA

PRESENCIA DE FMF EN ELS XUETES

• Anàlisi en 50 pacients Xuetes, amb una prevalença i una clínica similars als pacients d’Israel. Suggereix un origen comú.

• Detecció del haplotip ancestral S i les seves mutacions M694V i E148Q.

• Detecció de malalts S negatius, el que implica l’existència d'heterogeneïtat genètica.

Domingo et al., (2000). Eur J HUm Genet 8: 242-246Buades et al., (1995). Isr J Med Sci 31: 497-499

30/04/2014

27

CONCLUSIONS• La població d’Eivissa mostra una clara

diferencia de la resta d’Illes sobretot pel que fa a l'herència matrilineal. Es deu al seu origen?

• Els Xuetes manifesten a nivell genètic el seu origen jueu, sobretot a nivell patern.

• Les dues poblacions han sofert els efectes de l’endogàmia.