Cluster analysis of human ancient DNA: 30 000 years under the maternal inheritance

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11410%2F16%3A10336324" target="_blank" >RIV/00216208:11410/16:10336324 - isvavai.cz</a>

Result on the web

<a href="http://www.enbik.cz/enbik2016/" target="_blank" >http://www.enbik.cz/enbik2016/</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Shluková analýza lidské starodávné mtDNA: 30 000 let pod maternální dědičností

Original language description

Stanovení příbuznosti lidských populací a jejich fylogenetických vztahů je jedním z hlavních témat molekulární antropologie v posledních letech. Zejména rozvoj technik pro zpracování starodávné DNA (ancient DNA, aDNA) se podílí na nových možnostech výzkumu historických i prehistorických lidských populací a jejich poměrem k dnešním moderním populacím. Z hlediska bioinformatiky je v této oblasti výzkumu pravděpodobně nejpoužívanějším přístupem shluková analýza (cluster analysis) získaných dat. Materiál: V posledních třech letech byly publikovány celé mitochondriální genomy z mnoha populací, jejichž časová distribuce sahá od začátku svrchního paleolitu až po přelom letopočtu. Zde presentujeme analýzu vybraného setu populací a jedinců, kteří byli vyselektováni zejména s ohledem na vývoj zalidnění v oblasti střední Evropy a procesy, které se podílely na vývoji moderní středoevropské populace během neolitu a doby bronzové. Jedná se o populace mesolitických lovců-sběračů, raných zemědělců, zemědělské populace ze středního neolitu, pozdně neolitické populace střední a východní Evropy, a dále populace z doby bronzové a doby železné. Metody: Použili jsme různé metody a varianty hierarchického shlukování, jednak s přístupem bottom-up (agglomerative clustering), jednak s přístupem top-down (k-means). Výsledky: Jelikož obecný přístup k identifikování shluků/klastrů a tím i příbuznosti pre/historických populací je postaven na znalostech zejména jejich archeologických, případně antropologických a historických, parametrů, zaměřili jsme se naopak na agnostický (unsupervised) přístup pomocí shlukovacích algoritmů. Podařilo se nám replikovat některé známé dělení historických populací (např. založené na frekvenci mtDNA haploskupin, na způsobu obživy), a rovněž objevit některé nové vztahy mezi prehistorickými populacemi Evropy (ujasnění vztahu mezi raně neolitickými a pozdně neolitickými populacemi).

Czech name

Shluková analýza lidské starodávné mtDNA: 30 000 let pod maternální dědičností

Czech description

Stanovení příbuznosti lidských populací a jejich fylogenetických vztahů je jedním z hlavních témat molekulární antropologie v posledních letech. Zejména rozvoj technik pro zpracování starodávné DNA (ancient DNA, aDNA) se podílí na nových možnostech výzkumu historických i prehistorických lidských populací a jejich poměrem k dnešním moderním populacím. Z hlediska bioinformatiky je v této oblasti výzkumu pravděpodobně nejpoužívanějším přístupem shluková analýza (cluster analysis) získaných dat. Materiál: V posledních třech letech byly publikovány celé mitochondriální genomy z mnoha populací, jejichž časová distribuce sahá od začátku svrchního paleolitu až po přelom letopočtu. Zde presentujeme analýzu vybraného setu populací a jedinců, kteří byli vyselektováni zejména s ohledem na vývoj zalidnění v oblasti střední Evropy a procesy, které se podílely na vývoji moderní středoevropské populace během neolitu a doby bronzové. Jedná se o populace mesolitických lovců-sběračů, raných zemědělců, zemědělské populace ze středního neolitu, pozdně neolitické populace střední a východní Evropy, a dále populace z doby bronzové a doby železné. Metody: Použili jsme různé metody a varianty hierarchického shlukování, jednak s přístupem bottom-up (agglomerative clustering), jednak s přístupem top-down (k-means). Výsledky: Jelikož obecný přístup k identifikování shluků/klastrů a tím i příbuznosti pre/historických populací je postaven na znalostech zejména jejich archeologických, případně antropologických a historických, parametrů, zaměřili jsme se naopak na agnostický (unsupervised) přístup pomocí shlukovacích algoritmů. Podařilo se nám replikovat některé známé dělení historických populací (např. založené na frekvenci mtDNA haploskupin, na způsobu obživy), a rovněž objevit některé nové vztahy mezi prehistorickými populacemi Evropy (ujasnění vztahu mezi raně neolitickými a pozdně neolitickými populacemi).

Type

O - Miscellaneous

CEP classification

BB - Applied statistics, operational research

OECD FORD branch

—

Project

—

Continuities

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Publication year

2016

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů