Genauigkeit der Erkennung von Verwandtschaftssegmenten in menschlicher alter DNA

Lange DNA-Segmente, die zwischen zwei Individuen geteilt werden und als Verwandtschaft durch Abstammung (IBD) bekannt sind, offenbaren aktuelle genealogische Verbindungen. Hier stellen wir ancIBD vor, eine Methode zur Identifizierung von IBD-Segmenten in alter menschlicher DNA (aDNA) unter Verwendung eines versteckten Markovmodells und imputierter Genotypwahrscheinlichkeiten. Wir zeigen, dass ancIBD IBD-Segmente >8 cM für aDNA-Daten mit einer durchschnittlichen Tiefe von >0,25× für Whole-Genome-Sequencing oder >1× für 1240k Einzelne Nukleotid-Polymorphismus-Fangdaten genau identifiziert. Bei der Anwendung von ancIBD auf 4.248 alte eurasische Individuen identifizieren wir Verwandte bis zum sechsten Grad und genealogische Verbindungen zwischen archäologischen Gruppen. Bemerkenswerterweise zeigen wir einen langen IBD-Austausch zwischen Gruppen der Schnurkeramikkultur und der Yamnaya, was darauf hinweist, dass die Yamnaya-Hirten der pontisch-kaspischen Steppe und die stufenverwandte Abstammung in verschiedenen europäischen Schnurkeramikkulturgruppen über einen Zeitraum von nur wenigen Hundert Jahren erhebliche gemeinsame Abstammung teilen. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Erkennung von IBD-Segmenten wertvolle Einblicke in die wachsende aDNA-Aufzeichnung ermöglichen kann, sowohl in kleinem Maßstab, der für Lebensgeschichten relevant ist, als auch in großem Maßstab, der für große kulturhistorische Ereignisse von Bedeutung ist.