Cientistas estão a criar uma “árvore genealógica” do mundo inteiro

Uma equipa de investigadores está a analisar ADN de humanos modernos e antepassados para construir uma árvore genealógica do mundo inteiro.

Sabia que agora é possível sequenciar todo o seu ADN por aproximadamente o custo de um smartphone? Isso revelará a sua composição genética única e pode ser usada para descobrir as semelhanças e diferenças entre você e outras pessoas ao redor do mundo a um nível genético.

Mas como é que pode entender essa informação e o que a sua variação genética lhe diz?

Um grupo de investigação do Big Data Institute da Universidade de Oxford achou que a chave para entender isso está na nossa ancestralidade e, em particular, na genealogia genética que nos relaciona todos.

Isto descreve como é que herdamos diferentes partes do nosso genoma de diferentes antepassados. Se pudéssemos aprender esta genealogia e decifrar onde e quando viveram, poderíamos descobrir toda a história escrita nos nossos genes – como os nossos antepassados se moveram pelo mundo e os processos evolutivos que nos criaram.

Esta soa a uma tarefa hercúlea. Sem os genomas de todos que já viveram, o que poderíamos saber sobre pessoas que viveram há milhares ou centenas de milhares de anos?

Os especialistas abordaram esta tarefa criando uma série de algoritmos de computador que encontram semelhanças e diferenças genéticas num conjunto de dados de muitos indivíduos e reconstroem com precisão as relações entre eles.

Unificando genomas modernos e antigos

Com base nesta abordagem, os autores deste novo estudo descrevem a história da evolução recente entre 215 populações humanas de diferentes épocas e localizações geográficas.

A genealogia inclui os genomas de 3.601 pessoas de três conjuntos de dados separados, bem como oito genomas antigos de alta qualidade. Estes vieram de três neandertais, um denisovano e uma família de quatro humanos da cultura Afanasievo que viveram há 4.500 anos no sul da Sibéria.

A genealogia unificada, ou “árvore genealógica”, explica as relações genéticas desses milhares de genomas entre si.

No entanto, não é uma única árvore, mas uma série de árvores ligadas ao longo do genoma. Os autores chamaram a isto de “sequência de árvore”, que contém 13 milhões de árvores. Há também 27 milhões de antepassados em comum, e para cada um deles foram estimados tempos e localizações geográficas.

Por exemplo, os autores criaram um gráfico interativo que mostra as idades estimadas dos antepassados em comum de diferentes populações. Comparações envolvendo populações não-africanas mostram que têm muitos antepassados em comum em África de há cerca de 3.000 gerações.

Da mesma forma, comparar denisovanos com várias populações mostra que estes cruzaram com os antepassados dos aborígenes australianos, como outros estudos também descobriram.

O vídeo abaixo mostra a localização estimada de antepassados em comum, retrocedendo no tempo. O vídeo revela prováveis movimentos de pessoas ao redor do mundo, remontando à origem africana da humanidade há centenas de milhares de anos.

Características como a população das Américas, embora apenas geograficamente exatas, também são imediatamente óbvias. Estes resultados sugerem uma chegada mais precoce de humanos às Américas e Oceânia do que as evidências arqueológicas atuais sugerem.

Um dos muitos benefícios desta abordagem é que ela faz muito poucas suposições. Através da genealogia, os investigadores pretendem deixar os dados falarem por si.

A ancestralidade de todos

Então, o que é que toda esta variação genética nos diz? As semelhanças e diferenças entre o nosso genoma e o de todos os outros que já viveram são essencialmente a história humana escrita nos nossos genes.

A genealogia genética é uma forma de ler essa história e entender de onde viemos. É também o contexto para qualquer análise de genomas humanos, como rastrear a origem e disseminação de mutações genéticas causadoras de doenças.

Num futuro próximo, dada a sua informação genética, poderá descobrir em questão de minutos onde se encaixa na chamada “genealogia unificada”.

Mas não caberá em apenas um lugar. Diferentes partes do seu ADN terão vindo de antepassados muito diferentes, que terão vivido em locais muito diferentes. E à medida que se incorporam mais genomas na nossa genealogia, podemos torná-la ainda mais abrangente.