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“你可能的不从查理曼大帝继承任何DNA”：当你的DNA“匹配”一个历史人物的DNA时意味着什么

(2024-04-04 08:42:37)

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杂谈

“你可能的不从查理曼大帝继承任何DNA”：当你的DNA“匹配”一个历史人物的DNA时意味着什么

By Shai Carmi, Harald Ringbauer

2024/4/3

Genetics

与一个古人的基因匹配并不意味着你家谱上更被相关的。

“你可能的不从查理曼大帝继承任何DNA”：当你的DNA“匹配”一个历史人物的DNA时意味着什么

如果一个DNA检测公司说你的基因与一个维京人的基因“匹配”，这真的意味着什么？ (Image credit: Mark Edward Atkinson via Getty Images)

2022年，我们报道了埋葬在德国犹太人墓地的33名中世纪人的DNA序列。在我们做出这些数据公开可利用后不久，人们开始将他们自己的DNA与14世纪德国犹太人的那些DNA比较，发现许多“匹配”。这些中世纪的个人与数千已经将他们的DNA序列上传到在线数据库的人共享了DNA片段，就像你与你的亲戚共享DNA片段一样。

但一个共享的DNA片段意味与一个中世纪人的关系类型是什么呢？

原来是这将与你的家庭根源研究没有太多帮助。

我们是与古代DNA工作的人口基因学家。我们理解来找到与几代人之前生活的特定人的基因联系能是多么令人兴奋。但这些DNA匹配并不是你正在想象的紧密联系。这里是它怎样工作的。

从那些生活在很久以前的人测序DNA

古代DNA是一个新的、快速生长的领域，斯万特·帕博因他的基础性工作于2022年获得了诺贝尔奖。

从头骨或牙齿提取样本，aDNA研究人员能对生活在远至回到10万年前的人测序DNA。目前有10000多个古代DNA序列或基因组可利用。这些来自世界各地的基因组已经急剧的变革了科学家的人类起源的理解。

古代DNA中的一个新趋势是测序 “历史的”个人的基因组：那些已经生活在过去千年中的人。

例子包括来自瑞典、挪威、丹麦、冰岛、波兰、东南欧以及英国的伦敦、剑桥和诺维奇的基因组。在欧洲之外，科学家已经测序来自东亚、斯瓦希里海岸、南非、加那利群岛、黎巴嫩、马丘比丘、加勒比海和旧金山湾地区的历史基因组。来自特拉华州、马里兰州、南卡罗来纳州和圣赫勒拿岛的被奴役非洲人的基因组也是可利用的。

一些历史基因组属于有名子的个人，包括路德维希·范·贝多芬、最后一位俄罗斯沙皇的家族、中世纪的匈牙利皇室、拉科塔苏族领导人西亭巴尔和英国国王理查三世。

国王理查三世的遗体于2015年被重新安葬。(Image credit: Christopher Furlong via Getty Images News)

你怎么能将你自己的DNA与这些历史人物的DNA比较呢？

一些直接面向消费者的基因检测公司如23和我（23andMe）、我的继承（MyHeritage）或祖先（Ancestry）公司使读取你自己的基因组序列简单的且负担得起的。他们将你的DNA与他们的其他客户的DNA比较。他们识别与你共享长和连续的相同DNA片段的亲属，并向你报告这些匹配——从最亲密的到更遥远的。

在初步的盘算后，23和我公司现在让客户将他们的基因组与历史人物比较。其他基因检测公司还没有，但热情的家谱学家能把事情拿进他们自己的手中。例如，基因匹配公司（GEDmatch）服务让用户上传他们自己的DNA数据以及已公布的任何历史人物的DNA序列。一旦上传，基因匹配公司将识别与您共享基因物质的任何用户。

如此，与一个中世纪人的基因匹配对你的家谱意味着什么？

令人惊讶的是几乎没有。

一位14世纪的德国犹太人和两位将他们自己的DNA上传到基因匹配公司的活着的人之间一条染色体的DNA序列的比较。每个细竖条代表DNA序列中的一个字母，并基于是否它是一个匹配颜色编码。一个共享的DNA片段出现在活着的人1和中世纪的人之间。. (Image credit: GEDMatch)

谱系学和基因学分歧的地方

第一件来了解的事是你在每过去一代人有多少祖先。回去一代人，你有两个祖先。回去两代人，这一数字翻到四。然后是8和16。到30代人之前，大约在12世纪你已经有10亿多个祖先。

清楚的，在这一点上你的祖先包括当时活着的来自你的群的大多数人，排除一小部分没有留下长期后代的人。如果你有欧洲血统，这包括诸如查理曼大帝或爱德华一世等著名人物，但等同的也包括中世纪各个社会阶层的人。你的家谱树通过许多线到达这些祖先中的每个。

第0代的红点在一个仿真100000人的群中代表现今的一个人。每个小红点代表一个人，红线将人们与他们的父母连接。在家谱树中通过多条线到达的祖先被用黑色圆圈标记。线的数量变得如此大如此之快以至于在15代人之前，大多数祖先被通过多条线到达。. (Image credit: Graham Coop)

数学研究证明以下令人惊奇的事实。在任何给定的人口中，你的家谱树中到达任何特定中世纪人的线的数约是你和属于你的同一人群的其他人之间大致相同的。换言之，今天活着的每个人家谱上都被相等的相关到来自该人群的所有中世纪人。

下一步是来了解你实际从多少祖先继承DNA。再次令人惊讶的是很少。

尽管你的数百万或更多的中世纪祖先，但你只从他们的一小部分人继承了DNA。因此，我们很抱歉，你可能的没有从查理曼大帝或爱德华一世那里继承任何DNA。例如，你只有大约2000个来自12世纪的基因祖先。换句话说，你的DNA序列是一个由大约2000个“片段”的马赛克，每个片段都可以追溯回到一个12世纪的人。

你继承了哪些中世纪人的DNA？你的DNA的每一个片段都是从一个随机排列的你的家谱树——父亲的母亲的母亲的父亲等等——在过去中的每一代随机选择两个父母的一个降生的。你的家谱树中到达某个中世纪人的线越多，你就越有可能从那个人那里继承DNA。

对今天活着的某些人，家谱祖先的数量每一代翻一番。但每个DNA片段（彩色条）被通过一条随机的Z字形路径继承到家谱树，这意味着DNA仅被从一小部分祖先那里继承。(Image credit: Shai Carmi, CC BY-ND)

但请记住，到达一个中世纪人的家庭线的数目对来自一个给定人群中的所有现代人大致是相同的。因此，所有的个体都以非常相似的概率从任何中世纪的人继承DNA。因此，与一个或另一个特定的中世纪人共享基因物质只是一个偶然的事情，每个人正在玩同样的游戏。

这里是一个类比。去赌场把轮盘赌球滚到24上并不意味着24是你的特殊号码。其他人可能也已经滚了24。同样，与数百万中世纪家谱祖先中的任何一位共享DNA片段并不意味着任何特殊的关系——除了共享一个DNA片段之外。

如果你没有一个共享的片段，你只是运气不好。这并不意味着你与那个中世纪人家谱学上比来自你的人群任何有一个共享片段的人更少相关。

顺便说一句，一个“人群”并不总是被定义很好，但这些论点通常对有相似起源的人坚持的。

如何来解释一个历史DNA匹配

再考虑中世纪的德国犹太人。一些现在的阿什肯纳兹（欧洲）犹太人将与一个特定的中世纪犹太人共享DNA。有些人会与另一个人共享。有些人不与任何人共享。这是一次抽奖。鉴于今天大多数阿什肯纳兹犹太人家谱上以一种非常相似中世纪德国犹太人的方式被相关，看到共享的DNA片段并不意味着任何独特的家谱学关系性。

另一方面，如果你愿意考虑更近的祖先，DNA匹配能是告知的。同样的数学模型表明，生活在大约200年或300年前的一个特定历史人物的家族线的数目跨当代人将是非常不同的。因此，与18世纪的人的DNA匹配意味着一种更特别的家谱学关系，这是当今大多数其他人所没有的。

这种模式在最近的23和我公司研究中被证实。23和我公司将来自马里兰州的18世纪被奴役的非洲人的基因组与他们的900多万客户比较，发现了41000多名活着的亲属，包括一些几乎是直系后裔。

基于工作在马里兰州卡特克丁冶炼厂的被奴役的非裔美国人的骨骼遗骸的面部重建，在那里科学家还对古代DNA进行了测序。 (Image credit: Katherine Frey/The Washington Post via Getty Images)