Выявление расхождений и смешения популяций по полногеномным данным о частотах аллелей

Многие аспекты исторических взаимоотношений между популяциями одного вида отражаются в генетических данных. Однако реконструкция этих взаимоотношений по генетическим данным остаётся сложной задачей. В настоящей работе представлена статистическая модель для реконструкции закономерностей расхождения и смешения нескольких популяций. Согласно модели, исследуемые популяции вида связаны с общим предком графом предковых популяций. Используя полногеномные данные о частотах аллелей и нормальное приближение генетического дрейфа, мы реконструировали структуру этого графа. Метод применили к выборке из 55 человеческих популяций и к выборке из 82 пород собак и диких псовых. У обоих видов показано, что простое бифуркационное дерево не полностью описывает данные; напротив, выявлено множество событий миграции. Хотя некоторые из обнаруженных событий миграции были описаны ранее, многие выявлены впервые. Например, для человеческих популяций установлено, что примерно 16% происхождения камбоджийцев связано с популяцией, предковой для других современных восточноазиатских популяций. Для собак установлено, что значительная доля происхождения боксёров и басенджи — 9 и 25% соответственно — связана с волками после одомашнивания, а восточноазиатские декоративные породы (ши-тцу и пекинес) возникли в результате смешения современных декоративных пород с «древними» азиатскими породами. Программное обеспечение TreeMix, реализующее описанную модель, доступно по адресу http://treemix.googlecode.com.