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La mentira del mestizaje hispano-africano.
Human Genetics <http://link.springer-ny.com/link/service/journals/00439/contents/00/00370/> (2000) 107 : pags. 312–319 15 de Septiembre de 2000
óíéééPolimorfismos de insercin Alu en Norafrica Occidental y la Pennsula Ibrica: evidencia para una fuerte barrera gentica a travs del Estrecho de Gibraltar <http://batzerlab.lsu.edu/Publications/Comas%2520et%2520al.%25202000%2520Hum%2520Genet.pdf>
Autores:
David Comas • Francesc Calafell • Jaume Bertranpetit
Unitat de Biología Evolutiva. Facultat de Ciencies de la Salut i de la Vida. Universitat Pompeu Fabra. Doctor Aiguader 80. 08003 Barcelona, Cataluña, España. Correo electronico: jaume.bertranpetit@cexs.upf.es <http://us.f514.mail.yahoo.com/ym/Compose?To=jaume.bertranpetit@cexs.upf.es> Tel. : + 34 93 542 2840, Fax: + 34 93 542 2802
Antti Sajantila
Departamento de Medicina Forense. P.O. Box 40. Universidad de Helsinki. 00014 Helsinki, Finlandia.
Noufissa Benchemsi
Centro Nacional de tras*fusión Sanguínea, 11400 Rabat, jovenlandia.
Ahmed Helal
Facultad de Farmacia de Monastir, 5019 Monastir. Túnez
Gerard Lefranc
CNRS UPR 1142 - Instituto de Genética Humana. Universidad de Montepellier II, 34095 Montepellier Cedex 5, Francia
Mark Stoneking
Instituto Max Planck para la Antropología Evolutiva, Inselstrasse 22, D-04103 Leipzig, Alemania.
Mark A. Batzer
Departamentos de Patología, Biometría y Genética, Bioquímica y Biología Molecular, Centro para el tratamiento del Cáncer Stanley S. Scott, Centro de Neurociencia, Centro de Ciencias de la Salud, Universidad estatal de Louisiana, 1901 Perdido street, New Orleans, LA 70112, EE.UU.
Resumen
Un análisis de 11 polimorfismos de inserción Alu (ACE, TPA25, PV92, APO, FXIIIB, D1, A25, B65, HS2.43, HS3.23, y HS4.65) ha sido hecho a varias poblaciones norafricanas occidentales (marroquíes del norte, del oeste y del sudeste; saharauies; argelinos y tunecinos) e ibéricas (vascos, catalanes y andaluces). Las distancias genéticas y los principales análisis de los componentes muestran una clara diferenciación entre los grupos de muestras ibéricas y norafricanas occidentales, sugiriendo una fuerte barrera genética provocada por la barrera geográfica del Mar mediterráneo. La restricción al flujo genético puede ser atribuida a los riesgos para la navegación provocados por el Estrecho, aunque los factores culturales también jugaron un rol bastante importante. Los marroquíes, como resultado de un continuo flujo genético a través del Sahara han creado un cline norte-sur de influencia genética del sur muy sur subsahariana en Norafrica. Las muestras genéticas ibéricas muestran un substancial grado de homogeneidad y se agrupan dentro del grupo (valga la redundancia) de la diversidad europea.
Introducción
La historia de las poblaciones de Norafrica es muy interesante porque, aunque la región pertenece al continente africano, su historia ha sido completamente diferente a la de la parte Subsahariana. El poblamiento de la región fue influenciado por dos fuertes barreras geográficas: el Desierto del Sahara al Sur, el cual divide al continente africano en dos regiones diferenciadas, y el Mar Mediterráneo al norte, el cual separa al continente europeo y al africano. Estas barreras geográficas podrían haber limitado las movilizaciones humanas en Norafrica a un gradiente este-oeste, aunque no fueron impermeables a otros movimientos humanos. Durante la primera mitad del Holoceno, el clima húmedo que prevaleció en el Sahara produjo un retroceso de los desiertos lo que permitió la colonización humana de esos territorios, pero durante los últimos 5000 años, el desierto del Sahara ha sufrido una aridificación gradual y se ha vuelto seco (Said y Faure 1990). Los registros históricos documentan que extensas rutas comerciales fueron establecidas a través del desierto entre África Subsahariana y la costa del norte. En contraste, desde el tiempo de los fenicios, el patrón de asentamiento basado en ciudades de la costa norafricana occidental integro a esta región al mundo mediterráneo. Persiste la orientación costera de las poblaciones, y de forma similar al desierto, separa al Magreb (Norafrica occidental) del resto del África (Newman 1995). Es más, durante el siglo 8 D.C, beréberes del norte de jovenlandia y Algeria bajo liderazgo árabe cruzaron el Mar Mediterráneo y ocuparon la Península Ibérica por casi ocho siglos, aunque el impacto demográfico de la conquista fue limitado (Hitti 1990).
Hasta hace algunos años atrás, pocos estudios genéticos habían sido hechos en Norafrica occidental. En la ultima compilación de marcadores clásicos genéticos en Norafrica (Bosch y asociados 1997), el primer componente (PC) de frecuencias genéticas mostró un patrón este-oeste de diferenciación genética, de acuerdo con la barrera geográfica impuesta por el Sahara y el Mediterráneo. Recientes trabajos con short tandem repeats autosomicos (STRs; Bosch y asociados 2000), ADN mitocondrial (ADNmt) secuencias (Rando y asociados 1998) han mostrado una alta frecuencia (superior a 25%) de secuencias geográficamente especificas (llamadas haplogrupo U6) que esencialmente están ausentes en la Península Ibérica (desde 0% en los andaluces a 5% en los portugueses). El análisis del ADNmt ha mostrado un limitado flujo genético desde Europa a Norafrica que puede ser atribuido a movimientos humanos recientes. El estudio de los haplotipos del cromosoma Y (Bosch y asociados 1999) muestra poca mezcla genética entre Norafrica occidental y la Península Ibérica. El estudio de 21 sitios STR autosomicos en Norafrica occidental también mostró una clara diferencia genética entre las poblaciones norafricanas occidentales y las ibéricas, aunque algún grado de flujo genético hacia el Sur de España (andaluces) pudo ser detectado (Bosch y asociados 2000).
Hay un gran numero de polimorfismos de inserción Alu a lo largo del genoma humano, los cuales son rápidos y fáciles de examinar, aparentemente son neutrales selectivamente, y tienen estados ancestrales conocidos. La inserción de un elemento Alu dentro del genoma humano ciertamente es un evento único, haciendo cualquier par de alelos de inserción Alu idénticos en origen y libres de homoplasia (Batzer y Deininger 1991; Batzer y asociados 1994; Stoneking y asociados 1997). El uso de estos polimorfismos en un estudio a nivel mundial de las poblaciones humanas confirma la hipótesis del origen africano de los humanos modernos (Batzer y asociados 1994, 1996; Stoneking y asociados 1997). Sin embargo, el uso de los polimorfismos de inserción Alu ha sido enfocado a todo el mundo, y excepto para algunos estudios de poblaciones (Novick y asociados 1998), muy poca investigación ha sido realizada para resolver cuestiones especificas de poblaciones. Nosotros hemos analizado varias poblaciones norafricanas occidentales e ibéricas a través de 11 polimorfismos de inserción Alu, tres de las cuales no habían sido analizadas en estudios previos a nivel mundial, con el fin de: 1) Determinar la diferenciación genética de los polimorfismos de inserción Alu en las poblaciones norafricanas occidentales; 2) Comparar la composición genética de las poblaciones norafricanas occidentales e ibéricas para determinar la posible cantidad de flujo genético entre ellas; (3) Y para detectar el posible mestizaje provocado por las poblaciones subsaharianas hacia norafrica occidental. Se conoce que el uso de la reacción en cadena (PCR) basada en los polimorfismos neutrales autosomicos del ADN, cuyas frecuencias dependen solo de la deriva y la migración (y no de la mutación), es una herramienta poderosa y novedosa para el estudio de las poblaciones humanas.
Materiales y Métodos
Fue analizado un numero total de 676 individuos autóctonos de Norafrica occidental y la Península Ibérica (Fig. 1). La muestra estuvo compuesta de donadores de sangre saludables sin relaciones de parentesco, fue obtenido el consenso de todos los individuos participantes en el estudio. Las poblaciones ibéricas incluyen a 96 vascos, 60 catalanes, y 67 andaluces. Las muestras marroquíes fueron divididas en tres grupos diferentes de acuerdo a su origen: 140 individuos de la parte occidental del país, una región mayormente habitada por árabes, 111 individuos de las montañas Rif, en el norte de jovenlandia, y 49 individuos del rango de las montañas Atlas, en la parte sudoriental de jovenlandia, ambos territorios están habitados mayormente por el pueblo bereber, y 48 individuos del Sahara Occidental. También fueron analizadas muestras de Túnez (48 individuos) y Algeria (47 individuos). Además, varias poblaciones europeas y africanas descritas por Stoneking y asociados (1997).
Fueron examinados siete polimorfismos específicos humanos de inserción Alu (A25, B65, ACE, D1, APO, FXIIB, PV92, TPA25, HS2.43, HS3.23, y HS4.65) en cada muestra usando los cebadores descritos en otros estudios (Arcot y asociados 1995a, 1995b, 1996; Batzer y asociados 1996). Las condiciones de amplificación PCR para los primeros ocho loci fueron realizadas como fue descrito en otro estudio previo (Stoneking y asociados 1997) y para los otros tres loci se realizo lo siguiente: 95°C por 2 min, 52°C por 1 min, y 72°C por 1 min durante 30 ciclos, con un paso final de alargamiento de 72° por 7 min.
Las frecuencias de alelos fueron calculadas por conteo directo: fue determinado el equilibrio Hardy-Weinberg por una prueba exacta (Guo y Thompson 1992) traída por el programa Arlequin (Schneider y asociados 1996). La diversidad genética para cada población fue calculada de acuerdo a la formula D= n/(n-1) (1-E x2), donde n es el numero de copias de genes en la muestra y x es la frecuencia de cada alelo.
Las distancias genéticas relacionadas a FST fueron computadas entre pares de poblaciones (Reynolds y asociados 1983) y fueron representadas en un árbol neighbor-joining (NJ) (Saitou y Nei 1987) a través del paquete PHYLIP 3.5c (Felsenstein 1989). La topología del árbol fue determinada a través de 1000 iteraciones boostrap. Fue realizado el análisis de componentes principales (PCA) en la matriz de correlación de las frecuencias de inserción ALU analizadas por el paquete SPSS.
Con el objetivo de determinar la proporción de variación genética atribuible a las diferencias dentro y entre poblaciones, la variación genética fue prorrateada jerárquicamente luego del análisis de la variación molecular (AMOVA; Excoffier y asociados 1992) realizado con el programa Arlequin (Schneider y asociados 1996).
Fue construida una cadena Delaunay para identificar las zonas de marcado cambio genético (véase Bosch y asociados 1997). Para construir la cadena, nosotros definimos pares de muestras inmediatas y los conectamos por un total de 15 bordes. La distancia genética entre cada par de muestra fue asignada a cada borde, y la barrera genética más marcada fue obtenida trazando una línea perpendicular a lo largo de los bordes mostrando la mayor distancia genética. El procedimiento fue realizado para calcular la segunda y la tercera barrera genética.
Resultados
Las frecuencias de los 11 polimorfismos de inserción Alu en las nueve poblaciones (Fig. 1) son mostradas en la Tabla 1. Todos los loci son bialelicos, y solo se muestra la frecuencia de la presencia de la inserción Alu. Todos los loci fueron polimorficos en todas las poblaciones. Ocho de las 99 pruebas para el equilibrio Hardy-Weinberg mostraron desviaciones significativas del equilibrio. Después de la aplicación de la corrección de Bonferroni, solo dos comparaciones dieron desviaciones significativas (D1 en vascos y A25 en los saharauies). Como ninguna de las desviaciones se agrupo por locus o por población, probablemente representan fluctuaciones estadísticas aleatorias. La Tabla 2 muestra la diversidad promedio de genes por locus y por población. Las diversidades genéticas en un locus bialelico son una función directa de la frecuencia de cualquiera de los dos alelos. Los loci analizados en las poblaciones muestran diferencias significativas en su diversidad genética (Prueba Kruskal-Wallis P 0.001), lo cual es una consecuencia de la observación que, en algún loci, ambos alelos tienen frecuencias similares, mientras que en otros, uno de los alelos es raro, debido a las fluctuaciones aleatorias. No obstante, cuando nos enfocamos sobre la diversidad promedio de genes por población, no fue encontrada ninguna diferencia significativa entre las muestras (Prueba Kruskal-Wallis P=0.999), debido a las frecuencias similares de polimorfismos de inserción Alu encontradas en todas las muestras analizadas.
Con la finalidad de determinar la relación entre las poblaciones analizadas, fueron calculadas las distancias genéticas FST y descritas en un árbol NJ (Fig. 2.) El árbol claramente divide a las poblaciones dos grupos: poblaciones norafricanas e ibéricas. El nodo que separa a los grupos muestra un fuerte soporte bootstrap luego de 1000 iteraciones (98.7%). Al lado de este nodo, ningún otro nodo dentro de los dos grupos mostró fuerte soporte bootstrap, excepto por el que une a los saharauies y a los marroquíes sudorientales al resto de la cadena.
Debido a que un árbol NJ impone un modelo de bifurcación a una matriz de distancia, el cual podría ser inadecuado para poblaciones muy relacionadas, nosotros determinamos la relación genética entre las poblaciones a través de un PCA. Los primeros dos PC agrupan 68% de la variación genética observada, y su cuadro (Fig. 3) muestra un patrón similar al mostrado en el árbol NJ. El primer PC claramente separa a las poblaciones ibéricas que son caracterizadas (con una correlación absoluta mayor de 0.85) por altas frecuencias de las inserciones Alu APO y FXIIIB y por bajas frecuencias de PV92. La singularidad de los saharauies y los marroquíes sudorientales con respecto al resto de las poblaciones norafricanas occidentales, mostrada por el segundo PC, parecen ser (con r=0.87) atribuible a la baja frecuencia de la inserción Alu B65.
Como se esperaba, la primera barrera genética en la cadena Delaunay (Fig. 4) separa a las muestras ibéricas y a las muestras norafricanas. La segunda separa a los saharauies y a los marroquíes sudorientales del resto, y la tercera separa a las poblaciones norafricanas en una región oriental y en una región occidental.
Fue realizado un AMOVA considerando a todas las muestras como un solo grupo para establecer el prorrateo de la variación genética. La fracción de la variación genética resultante de las diferencias entre poblaciones fue 1.48% (un valor significativamente diferente de cero, P 0.001), mientras que el resto fue encontrado dentro de las poblaciones. Cuando las poblaciones fueron divididas en ibéricos y norafricanos, la fracción de la variación genética atribuible a las diferencias entre grupos fue 1.96% (P=0.009), mientras que las diferencias entre poblaciones fue 0.47% (P 0.001). Cuando restringimos el AMOVA a las poblaciones ibéricas, la variación genética atribuible a las diferencias entre poblaciones, no fue diferente a cero (0.26%, P00.172), lo que sugiere que las poblaciones ibéricas son muy homogéneas. Dentro de Norafrica, 0.57% de la variación genética fue atribuible a las diferencias entre poblaciones (p 0.001).
En orden de colocar la diversidad genética ibérica y norafricana occidental de la inserción Alu dentro un marco global, comparamos nuestras muestras con otros grupos europeos y jovenlandeses: franceses, bretones y suizos; y kungs, ngunis y bantu parlantes de la rama Sotho/Tswana. Las frecuencias de inserción Alu para ocho sitios analizados por Stoneking y asociados (1997) fueron compiladas, y los tres sitios restantes (HS2.43, HS 3.23, y HS4.65) fueron tipeados como se ha descrito con las mismas muestras. Las distancias genéticas fueron calculadas y representadas en un árbol NJ (fig. 5). El árbol claramente separa primero a las poblaciones subsaharianas del resto con un fuerte apoyo bootstrap (96%) y subsecuentemente separa a los europeos de los norafricanos occidentales (85.8% de apoyo bootstrap. Las muestras ibéricas se agruparon junto con el resto de las poblaciones europeas, y no hubo ramificaciones robustas entre ellas, lo que sugiere una alta homogeneidad dentro de las poblaciones europeas. Las poblaciones norafricanas occidentales se agruparon juntas, sin embargo, es interesante notar que dos muestras presentaron características únicas en los análisis previos (los saharauies y los marroquíes del sudeste) estuvieron relacionadas con los jovenlandeses subsaharianos, y la ramificación que los relacionaba a ellos tuvo un fuerte apoyo bootstrap (82.9%). Esta afinidad sugiere cierto grado de flujo genético desde África Subsahariana hacia Norafrica Occidental. Cuando se agregaba una población ancestral hipotética que no contenía ninguna de las repeticiones Alu, la ramificación resultante separaba a la población del sur muy sur subsahariana del resto de las poblaciones (la posición es señalada por una flecha en la Fig. 5), algo que fue descrito en estudios previos (Batzer y asociados, 1994, 1996; Stoneking y asociados 1997).
El cuadro de los primeros dos PC, el cual comprende 69.1% de la variación genética observada, mostró una división similar (Fig. 6). El primer PC separa a las poblaciones africanas subsaharianas del resto de las muestras, pero los saharauies y los marroquíes sudorientales fueron localizados en una posición intermedia. las muestras subsaharianas fueron caracterizadas (con correlaciones absolutas mayores que 0.8) por altas frecuencias de inserciones Alu en el locus A25 y bajas frecuencias en APO, FXIIIB, HS2.43 y TPA25. El segundo PC agrupo 24.2% de la variación observada y separo a las muestras africanas noroccidentales, las cuales fueron caracterizadas (con correlaciones absolutas mayores de 0.7) por altas frecuencias de la inserción Alu PV92. Cuando fue agregada una población ancestral hipotética al análisis PC (no se muestran los datos), el cuadro de los dos primeros PC mostró un patrón similar, pero en este caso, el primer PC separo a la población ancestral del resto de las poblaciones, y el segundo PC separo a los jovenlandeses subsaharianos del resto.
Discusión
En este estudio, hemos analizado 11 polimorfismos de inserción Alu en varias poblaciones norafricanas e ibéricas, y en todos los análisis realizados, fue detectada una clara diferenciación entre ambos grupos de poblaciones. Estos resultados son concordantes con los estudios previos de polimorfismos clásicos (Bosch y asociados. 1997; Simoni y asociados 1999), polimorfismos del cromosoma Y (Bosch y asociados 1999) y STR autosomicos (Bosch y asociados 2000): es mostrada una clara diferenciación entre los norafricanos occidentales y los ibéricos por las distancias genéticas y los análisis PC. Aunque es documentada una profunda influencia cultural norafricana occidental en la Península Ibérica por los historiadores, el impacto demográfico de los norafricanos pudo haber sido limitado.
La distancia geográfica entre Norafrica occidental y la Península Ibérica en su parte más angosta es de menos de 15 km, pero pudo actuar como una fuerte barrera geográfica, impidiendo el flujo genético entre los dos continentes. El mediterráneo es un mar cerrado con alta evaporación y agua proveniente del Océano Atlántico a través del Estrecho de Gibraltar. Este hecho produce corrientes marítimas que podrían hacer dificultosa la navegación y restringir el flujo genético. Aun cuando las dificultades de navegación fuesen incuestionables, la distancia es suficiente para permitir la migración. El presente análisis, sin embargo, muestra que el Estrecho de Gibraltar actuó como una barrera que provoco la discontinuidad genética. Sin embargo, esto no significa que la barrera geográfica por si misma impidió la migración. Una barrera genética por si misma podría no diferenciar a las poblaciones que divide. Un mecanismo diferente podría haber generado la diferenciación genética a ambos lados del Estrecho de Gibraltar: la oleada Neolítica que podría haber ocurrido paralelamente a lo largo de las dos costas mediterráneas (Bosch y asociados 1997; Simoni y asociados 1999). Este fenómeno también podría haber generado una diferencia cultural al traer los idiomas indoeuropeos a la costa norte del Mediterráneo y los idiomas afroasiáticos a la costa sur (Renfrew 1991; Barbujani y asociados 1994). Tales factores culturales muestran la misma discontinuidad que podría haber actuado como un reforzador de la separación genética creando un mecanismo positivo feed-back de diferenciación y produciendo el escenario demográfico cuyas consecuencias genéticas han sido detectadas en el presente estudio.
Los beréberes del norte de jovenlandia y Algeria bajo liderazgo árabe cruzaron el mar mediterráneo e impusieron su poder en Iberia en el siglo 8 D.C.; Esto duro al menos ocho siglos en la parte sur de la Península (Andalucía), enriqueciendo la cultura local y trayendo innovaciones tecnológicas a la región. La influencia cultural en la parte norte de la Península, representada en el presente estudio por los catalanes y los vascos, fue mucho menos importante que en su parte sureña. Sin embargo, hay poca diferenciación entre el norte y el sur de la Península en las frecuencias de inserciones Alu analizadas, y por consiguiente, la diferente influencia cultural árabe no se correlaciona con la variación genética observada: los andaluces no muestran cortas distancias genéticas con respecto a los norafricanos que con los catalanes. El mismo patrón es observado en las secuencias del ADNmt (Rando y asociados 1998), pero los STR autosomicos (Bosch y asociados 1999) muestran frecuencias de alelos que podrían ser interpretadas como el resultado de un flujo genético desde Norafrica Occidental hacia el Sur de Iberia (Andaluces).
Los vascos han mostrado ser una población genética aislada en los marcadores autosomicos dentro del grupo europeo (Bertranpetit y Cavalli-Sforza 1991; Calafell y Bentranpetit 1994); esto ha sido interpretado como el resultado de un origen europeo, una divergencia antigua por deriva, y un aislamiento posterior. Sin embargo, otros autores (Martínez-Laso y asociados 1995; Arnazis-Villena y asociados 1995, 1997) han propuesto un origen común para los iberos (incluyendo a los vascos) y los beréberes basándose en frecuencias similares de algunos haplotipos HLA. Sin embargo, cuando fueron agregados nuevos datos HLA y realizados nuevos análisis numéricos, no fue encontrada ninguna relación especial entre las poblaciones norafricanas y las ibéricas cuando estas fueron comparadas al resto de las poblaciones europeas (Comas y asociados 1998). En el presente estudio, fue encontrada una débil relación genética entre las poblaciones ibéricas y norafricanas cuando se observó en un armazón más amplio. Un origen común para ambas poblaciones no es apoyado por los datos.
Aunque los vascos han sido descritos como una población genéticamente aislada dentro del paisaje genético homogéneo europeo, caen dentro de la diversidad europea a lo largo de todos los análisis realizados y reportados aquí. La frecuencia de las inserciones Alu y el ADNmt (Bertanpetit y asociados 1995) o los marcadores del cromosoma Y (Hurles y asociados 1999; Bosch y asociados 1999) no muestran la clara diferenciación que es mostrada por otros marcadores (tales como los marcadores genéticos clásicos). Sin embargo, la singularidad de la población vasca es mostrada por su posición extrema en el tercer PC en un análisis con seis poblaciones europeas, y en los PC primero y cuarto en un análisis con las poblaciones ibéricas y norafricanas. Debido a que las diferencias genéticas entre los vascos y otros europeos probablemente se originaron por aislamiento y deriva aleatoria subsiguiente (Bertranpetit y Cavalli-Sforza 1991; Calafell y Bertranpetit 1994), y que estas diferencias son relativamente pequeñas (aunque no son tan pequeñas cuando son consideradas contra las poblaciones homogéneas europeas), no es sorprendente que los subgrupos de loci nucleares no permitieran la detección de esas diferencias. Sin embargo, los 11 polimorfismos de inserción Alu tienen suficiente poder para mostrar las fuertes diferencias genéticas entre las poblaciones europeas y norafricanas.
Las muestras norafricanas occidentales analizadas presentan mas relación genética con las poblaciones europeas que con las poblaciones africanas subsaharianas. Los presentes datos apoyan la hipótesis de una colonización independiente, aunque paralela de Norafrica y el Sur de Europa (Bosch y asociados 1997; Simoni y asociados 199). Ambas costas mediterráneas son mas similares genéticamente entre sí al ser comparadas con el África Subsahariana. El Estrecho de Gibraltar no fue cruzado por una migración importante desde Norafrica a Europa o desde Europa a Norafrica. Es conocido que Iberia actuó como un cul de sac para los Neandertales en el Paleolítico Medio y que los humanos modernos se expandieron desde Oriente Próximo. Es probable que el establecimiento independiente de humanos anatómicamente modernos en ambos lados del Estrecho de Gibraltar fue la causa inicial de las diferencias genéticas. Los eventos demográficos subsecuentes, incluyendo el Neolítico, contactos mediterráneos (desde el segundo milenio A.C al periodo romano), y las expansiones islámicas parecen haber tenido poco impacto genético sobre los intercambios norte-sur. Se ha sugerido que la Arabización del Magreb (Norafrica occidental) fue el resultado de un reemplazamiento cultural con impacto demográfico (y genético) limitado (Hitti 1990). En el presente estudio, las poblaciones beréberes son representadas por muestras provenientes de las montañas Rif (marroquíes del norte) y del rango de las montañas Atlas (marroquíes del Sudeste), mientras que las poblaciones árabes son representadas por los marroquíes occidentales, los argelinos, y los tunecinos. Las distancias genéticas más cortas entre todas las muestras examinadas son entre los marroquíes del norte y los marroquíes occidentales, y por el contrario, las diferencias genéticas entre los dos grupos beréberes (marroquíes norteños y sudorientales) son grandes. Las diferencias culturales y lingüísticas entre los marroquíes árabes y los beréberes no están correlacionadas con los datos actuales sobre polimorfismos de inserción Alu y están de acuerdo con otros datos genéticos (Bosch y asociados 1997, 1999) apoyando el punto de vista de que la Arabización en el Magreb fue el resultado de un reemplazamiento cultural con poco impacto demográfico.
Aparte del Mar Mediterráneo, la otra barrera geográfica que limito las migraciones en Norafrica: el Desierto del Sahara, parece ser más permeable a los movimientos humanos en su parte noroccidental. El descubrimiento de que, en el pasado, el Desierto del Sahara fue mas húmedo que en la actualidad, podría explicar porque el Sahara pudo haber sido una barrera genética menos importante que el Mediterráneo. Incluso sucede lo mismo en Norafrica oriental, en donde el Nilo podría haber funcionado como una vía de comunicación e intercambio entre el norte y el sur, Krings y asociados <http://www28.tok2.com/home/mirko/oleada/egipto3.htm> (1999) han encontrado un profundo gradiente de diferenciación genética en secuencias del ADNmt a lo largo del Río Nilo. Las cortas distancias genéticas observadas entre los saharauies y los marroquíes sudorientales y las poblaciones sudsaharianas puede ser explicado por algún proceso de mestizaje ocurrido en el Desierto del Sahara. Estos resultados concuerdan con datos genéticos previos (Lefranc y asociados 1979; Rando y asociados 1998; Bosch y asociados 1999, 2000), sugiriendo que el mestizaje a través del Sahara pudo haber sido provocado por un flujo genético entre ambos grupos de poblaciones, creando un cline de mezcla subsahariana en Norafrica occidental, el cual es mas fuerte en la parte sureña que en la parte norteña. Sin embargo, a pesar de este flujo genético, hay una profunda diferenciación genética entre las poblaciones norafricanas y las subsaharianas. En resumen, nuestro estudio con los polimorfismos de inserción Alu mostró que el Estrecho de Gibraltar, el cual solo mide 15 Km. de ancho, actuó como una barrera mucho mas fuerte al flujo genético que el Desierto del Sahara de 2.000 Km.
Agradecimientos
Agradecemos a Marjo Leppaälä y a Kirsti Höök por su asistencia técnica. También agradecemos a Lourdes Fañanás y a Blanca Gutiérrez por facilitarnos las muestras andaluzas, a Chiheb Ben Rayana por proveernos algunas de las muestras tunecinas, a Noureddine Bouzerna por la colección de muestras argelinas, a Marc Valls por ayudarnos a recolectar las muestras marroquíes, y a Jordi Clarimón y a Elena Bosch por su ayuda en la extracción del ADN y por sus criticas.
Esta investigación fue financiada por la Dirección General de Investigación Científica y Técnica en España (PB95-0267-CO2-01 y PB98-1064), Direcció General de Recerca, Generalitat de Catalunya (1998SGR00009) y beca numero 199-IJ-CX-K009 de la Oficina de Programas de Justicia, Instituto Nacional de Justicia, Departamento de Justicia (MAB). Los puntos de vista en este documento son de los autores y no representan necesariamente la posición oficial del Departamento de Justicia de EE.UU. D.C. fue apoyado financieramente por el Ministerio Finlandés de Educación y por las becas de CIMO (Center for International Mobility) para los Pdh extranjeros y los investigadores jóvenes.
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Autores:
David Comas • Francesc Calafell • Jaume Bertranpetit
Unitat de Biología Evolutiva. Facultat de Ciencies de la Salut i de la Vida. Universitat Pompeu Fabra. Doctor Aiguader 80. 08003 Barcelona, Cataluña, España. Correo electronico: jaume.bertranpetit@cexs.upf.es <http://us.f514.mail.yahoo.com/ym/Compose?To=jaume.bertranpetit@cexs.upf.es> Tel. : + 34 93 542 2840, Fax: + 34 93 542 2802
Antti Sajantila
Departamento de Medicina Forense. P.O. Box 40. Universidad de Helsinki. 00014 Helsinki, Finlandia.
Noufissa Benchemsi
Centro Nacional de tras*fusión Sanguínea, 11400 Rabat, jovenlandia.
Ahmed Helal
Facultad de Farmacia de Monastir, 5019 Monastir. Túnez
Gerard Lefranc
CNRS UPR 1142 - Instituto de Genética Humana. Universidad de Montepellier II, 34095 Montepellier Cedex 5, Francia
Mark Stoneking
Instituto Max Planck para la Antropología Evolutiva, Inselstrasse 22, D-04103 Leipzig, Alemania.
Mark A. Batzer
Departamentos de Patología, Biometría y Genética, Bioquímica y Biología Molecular, Centro para el tratamiento del Cáncer Stanley S. Scott, Centro de Neurociencia, Centro de Ciencias de la Salud, Universidad estatal de Louisiana, 1901 Perdido street, New Orleans, LA 70112, EE.UU.
Resumen
Un análisis de 11 polimorfismos de inserción Alu (ACE, TPA25, PV92, APO, FXIIIB, D1, A25, B65, HS2.43, HS3.23, y HS4.65) ha sido hecho a varias poblaciones norafricanas occidentales (marroquíes del norte, del oeste y del sudeste; saharauies; argelinos y tunecinos) e ibéricas (vascos, catalanes y andaluces). Las distancias genéticas y los principales análisis de los componentes muestran una clara diferenciación entre los grupos de muestras ibéricas y norafricanas occidentales, sugiriendo una fuerte barrera genética provocada por la barrera geográfica del Mar mediterráneo. La restricción al flujo genético puede ser atribuida a los riesgos para la navegación provocados por el Estrecho, aunque los factores culturales también jugaron un rol bastante importante. Los marroquíes, como resultado de un continuo flujo genético a través del Sahara han creado un cline norte-sur de influencia genética del sur muy sur subsahariana en Norafrica. Las muestras genéticas ibéricas muestran un substancial grado de homogeneidad y se agrupan dentro del grupo (valga la redundancia) de la diversidad europea.
Introducción
La historia de las poblaciones de Norafrica es muy interesante porque, aunque la región pertenece al continente africano, su historia ha sido completamente diferente a la de la parte Subsahariana. El poblamiento de la región fue influenciado por dos fuertes barreras geográficas: el Desierto del Sahara al Sur, el cual divide al continente africano en dos regiones diferenciadas, y el Mar Mediterráneo al norte, el cual separa al continente europeo y al africano. Estas barreras geográficas podrían haber limitado las movilizaciones humanas en Norafrica a un gradiente este-oeste, aunque no fueron impermeables a otros movimientos humanos. Durante la primera mitad del Holoceno, el clima húmedo que prevaleció en el Sahara produjo un retroceso de los desiertos lo que permitió la colonización humana de esos territorios, pero durante los últimos 5000 años, el desierto del Sahara ha sufrido una aridificación gradual y se ha vuelto seco (Said y Faure 1990). Los registros históricos documentan que extensas rutas comerciales fueron establecidas a través del desierto entre África Subsahariana y la costa del norte. En contraste, desde el tiempo de los fenicios, el patrón de asentamiento basado en ciudades de la costa norafricana occidental integro a esta región al mundo mediterráneo. Persiste la orientación costera de las poblaciones, y de forma similar al desierto, separa al Magreb (Norafrica occidental) del resto del África (Newman 1995). Es más, durante el siglo 8 D.C, beréberes del norte de jovenlandia y Algeria bajo liderazgo árabe cruzaron el Mar Mediterráneo y ocuparon la Península Ibérica por casi ocho siglos, aunque el impacto demográfico de la conquista fue limitado (Hitti 1990).
Hasta hace algunos años atrás, pocos estudios genéticos habían sido hechos en Norafrica occidental. En la ultima compilación de marcadores clásicos genéticos en Norafrica (Bosch y asociados 1997), el primer componente (PC) de frecuencias genéticas mostró un patrón este-oeste de diferenciación genética, de acuerdo con la barrera geográfica impuesta por el Sahara y el Mediterráneo. Recientes trabajos con short tandem repeats autosomicos (STRs; Bosch y asociados 2000), ADN mitocondrial (ADNmt) secuencias (Rando y asociados 1998) han mostrado una alta frecuencia (superior a 25%) de secuencias geográficamente especificas (llamadas haplogrupo U6) que esencialmente están ausentes en la Península Ibérica (desde 0% en los andaluces a 5% en los portugueses). El análisis del ADNmt ha mostrado un limitado flujo genético desde Europa a Norafrica que puede ser atribuido a movimientos humanos recientes. El estudio de los haplotipos del cromosoma Y (Bosch y asociados 1999) muestra poca mezcla genética entre Norafrica occidental y la Península Ibérica. El estudio de 21 sitios STR autosomicos en Norafrica occidental también mostró una clara diferencia genética entre las poblaciones norafricanas occidentales y las ibéricas, aunque algún grado de flujo genético hacia el Sur de España (andaluces) pudo ser detectado (Bosch y asociados 2000).
Hay un gran numero de polimorfismos de inserción Alu a lo largo del genoma humano, los cuales son rápidos y fáciles de examinar, aparentemente son neutrales selectivamente, y tienen estados ancestrales conocidos. La inserción de un elemento Alu dentro del genoma humano ciertamente es un evento único, haciendo cualquier par de alelos de inserción Alu idénticos en origen y libres de homoplasia (Batzer y Deininger 1991; Batzer y asociados 1994; Stoneking y asociados 1997). El uso de estos polimorfismos en un estudio a nivel mundial de las poblaciones humanas confirma la hipótesis del origen africano de los humanos modernos (Batzer y asociados 1994, 1996; Stoneking y asociados 1997). Sin embargo, el uso de los polimorfismos de inserción Alu ha sido enfocado a todo el mundo, y excepto para algunos estudios de poblaciones (Novick y asociados 1998), muy poca investigación ha sido realizada para resolver cuestiones especificas de poblaciones. Nosotros hemos analizado varias poblaciones norafricanas occidentales e ibéricas a través de 11 polimorfismos de inserción Alu, tres de las cuales no habían sido analizadas en estudios previos a nivel mundial, con el fin de: 1) Determinar la diferenciación genética de los polimorfismos de inserción Alu en las poblaciones norafricanas occidentales; 2) Comparar la composición genética de las poblaciones norafricanas occidentales e ibéricas para determinar la posible cantidad de flujo genético entre ellas; (3) Y para detectar el posible mestizaje provocado por las poblaciones subsaharianas hacia norafrica occidental. Se conoce que el uso de la reacción en cadena (PCR) basada en los polimorfismos neutrales autosomicos del ADN, cuyas frecuencias dependen solo de la deriva y la migración (y no de la mutación), es una herramienta poderosa y novedosa para el estudio de las poblaciones humanas.
Materiales y Métodos
Fue analizado un numero total de 676 individuos autóctonos de Norafrica occidental y la Península Ibérica (Fig. 1). La muestra estuvo compuesta de donadores de sangre saludables sin relaciones de parentesco, fue obtenido el consenso de todos los individuos participantes en el estudio. Las poblaciones ibéricas incluyen a 96 vascos, 60 catalanes, y 67 andaluces. Las muestras marroquíes fueron divididas en tres grupos diferentes de acuerdo a su origen: 140 individuos de la parte occidental del país, una región mayormente habitada por árabes, 111 individuos de las montañas Rif, en el norte de jovenlandia, y 49 individuos del rango de las montañas Atlas, en la parte sudoriental de jovenlandia, ambos territorios están habitados mayormente por el pueblo bereber, y 48 individuos del Sahara Occidental. También fueron analizadas muestras de Túnez (48 individuos) y Algeria (47 individuos). Además, varias poblaciones europeas y africanas descritas por Stoneking y asociados (1997).
Fueron examinados siete polimorfismos específicos humanos de inserción Alu (A25, B65, ACE, D1, APO, FXIIB, PV92, TPA25, HS2.43, HS3.23, y HS4.65) en cada muestra usando los cebadores descritos en otros estudios (Arcot y asociados 1995a, 1995b, 1996; Batzer y asociados 1996). Las condiciones de amplificación PCR para los primeros ocho loci fueron realizadas como fue descrito en otro estudio previo (Stoneking y asociados 1997) y para los otros tres loci se realizo lo siguiente: 95°C por 2 min, 52°C por 1 min, y 72°C por 1 min durante 30 ciclos, con un paso final de alargamiento de 72° por 7 min.
Las frecuencias de alelos fueron calculadas por conteo directo: fue determinado el equilibrio Hardy-Weinberg por una prueba exacta (Guo y Thompson 1992) traída por el programa Arlequin (Schneider y asociados 1996). La diversidad genética para cada población fue calculada de acuerdo a la formula D= n/(n-1) (1-E x2), donde n es el numero de copias de genes en la muestra y x es la frecuencia de cada alelo.
Las distancias genéticas relacionadas a FST fueron computadas entre pares de poblaciones (Reynolds y asociados 1983) y fueron representadas en un árbol neighbor-joining (NJ) (Saitou y Nei 1987) a través del paquete PHYLIP 3.5c (Felsenstein 1989). La topología del árbol fue determinada a través de 1000 iteraciones boostrap. Fue realizado el análisis de componentes principales (PCA) en la matriz de correlación de las frecuencias de inserción ALU analizadas por el paquete SPSS.
Con el objetivo de determinar la proporción de variación genética atribuible a las diferencias dentro y entre poblaciones, la variación genética fue prorrateada jerárquicamente luego del análisis de la variación molecular (AMOVA; Excoffier y asociados 1992) realizado con el programa Arlequin (Schneider y asociados 1996).
Fue construida una cadena Delaunay para identificar las zonas de marcado cambio genético (véase Bosch y asociados 1997). Para construir la cadena, nosotros definimos pares de muestras inmediatas y los conectamos por un total de 15 bordes. La distancia genética entre cada par de muestra fue asignada a cada borde, y la barrera genética más marcada fue obtenida trazando una línea perpendicular a lo largo de los bordes mostrando la mayor distancia genética. El procedimiento fue realizado para calcular la segunda y la tercera barrera genética.
Resultados
Las frecuencias de los 11 polimorfismos de inserción Alu en las nueve poblaciones (Fig. 1) son mostradas en la Tabla 1. Todos los loci son bialelicos, y solo se muestra la frecuencia de la presencia de la inserción Alu. Todos los loci fueron polimorficos en todas las poblaciones. Ocho de las 99 pruebas para el equilibrio Hardy-Weinberg mostraron desviaciones significativas del equilibrio. Después de la aplicación de la corrección de Bonferroni, solo dos comparaciones dieron desviaciones significativas (D1 en vascos y A25 en los saharauies). Como ninguna de las desviaciones se agrupo por locus o por población, probablemente representan fluctuaciones estadísticas aleatorias. La Tabla 2 muestra la diversidad promedio de genes por locus y por población. Las diversidades genéticas en un locus bialelico son una función directa de la frecuencia de cualquiera de los dos alelos. Los loci analizados en las poblaciones muestran diferencias significativas en su diversidad genética (Prueba Kruskal-Wallis P 0.001), lo cual es una consecuencia de la observación que, en algún loci, ambos alelos tienen frecuencias similares, mientras que en otros, uno de los alelos es raro, debido a las fluctuaciones aleatorias. No obstante, cuando nos enfocamos sobre la diversidad promedio de genes por población, no fue encontrada ninguna diferencia significativa entre las muestras (Prueba Kruskal-Wallis P=0.999), debido a las frecuencias similares de polimorfismos de inserción Alu encontradas en todas las muestras analizadas.
Con la finalidad de determinar la relación entre las poblaciones analizadas, fueron calculadas las distancias genéticas FST y descritas en un árbol NJ (Fig. 2.) El árbol claramente divide a las poblaciones dos grupos: poblaciones norafricanas e ibéricas. El nodo que separa a los grupos muestra un fuerte soporte bootstrap luego de 1000 iteraciones (98.7%). Al lado de este nodo, ningún otro nodo dentro de los dos grupos mostró fuerte soporte bootstrap, excepto por el que une a los saharauies y a los marroquíes sudorientales al resto de la cadena.
Debido a que un árbol NJ impone un modelo de bifurcación a una matriz de distancia, el cual podría ser inadecuado para poblaciones muy relacionadas, nosotros determinamos la relación genética entre las poblaciones a través de un PCA. Los primeros dos PC agrupan 68% de la variación genética observada, y su cuadro (Fig. 3) muestra un patrón similar al mostrado en el árbol NJ. El primer PC claramente separa a las poblaciones ibéricas que son caracterizadas (con una correlación absoluta mayor de 0.85) por altas frecuencias de las inserciones Alu APO y FXIIIB y por bajas frecuencias de PV92. La singularidad de los saharauies y los marroquíes sudorientales con respecto al resto de las poblaciones norafricanas occidentales, mostrada por el segundo PC, parecen ser (con r=0.87) atribuible a la baja frecuencia de la inserción Alu B65.
Como se esperaba, la primera barrera genética en la cadena Delaunay (Fig. 4) separa a las muestras ibéricas y a las muestras norafricanas. La segunda separa a los saharauies y a los marroquíes sudorientales del resto, y la tercera separa a las poblaciones norafricanas en una región oriental y en una región occidental.
Fue realizado un AMOVA considerando a todas las muestras como un solo grupo para establecer el prorrateo de la variación genética. La fracción de la variación genética resultante de las diferencias entre poblaciones fue 1.48% (un valor significativamente diferente de cero, P 0.001), mientras que el resto fue encontrado dentro de las poblaciones. Cuando las poblaciones fueron divididas en ibéricos y norafricanos, la fracción de la variación genética atribuible a las diferencias entre grupos fue 1.96% (P=0.009), mientras que las diferencias entre poblaciones fue 0.47% (P 0.001). Cuando restringimos el AMOVA a las poblaciones ibéricas, la variación genética atribuible a las diferencias entre poblaciones, no fue diferente a cero (0.26%, P00.172), lo que sugiere que las poblaciones ibéricas son muy homogéneas. Dentro de Norafrica, 0.57% de la variación genética fue atribuible a las diferencias entre poblaciones (p 0.001).
En orden de colocar la diversidad genética ibérica y norafricana occidental de la inserción Alu dentro un marco global, comparamos nuestras muestras con otros grupos europeos y jovenlandeses: franceses, bretones y suizos; y kungs, ngunis y bantu parlantes de la rama Sotho/Tswana. Las frecuencias de inserción Alu para ocho sitios analizados por Stoneking y asociados (1997) fueron compiladas, y los tres sitios restantes (HS2.43, HS 3.23, y HS4.65) fueron tipeados como se ha descrito con las mismas muestras. Las distancias genéticas fueron calculadas y representadas en un árbol NJ (fig. 5). El árbol claramente separa primero a las poblaciones subsaharianas del resto con un fuerte apoyo bootstrap (96%) y subsecuentemente separa a los europeos de los norafricanos occidentales (85.8% de apoyo bootstrap. Las muestras ibéricas se agruparon junto con el resto de las poblaciones europeas, y no hubo ramificaciones robustas entre ellas, lo que sugiere una alta homogeneidad dentro de las poblaciones europeas. Las poblaciones norafricanas occidentales se agruparon juntas, sin embargo, es interesante notar que dos muestras presentaron características únicas en los análisis previos (los saharauies y los marroquíes del sudeste) estuvieron relacionadas con los jovenlandeses subsaharianos, y la ramificación que los relacionaba a ellos tuvo un fuerte apoyo bootstrap (82.9%). Esta afinidad sugiere cierto grado de flujo genético desde África Subsahariana hacia Norafrica Occidental. Cuando se agregaba una población ancestral hipotética que no contenía ninguna de las repeticiones Alu, la ramificación resultante separaba a la población del sur muy sur subsahariana del resto de las poblaciones (la posición es señalada por una flecha en la Fig. 5), algo que fue descrito en estudios previos (Batzer y asociados, 1994, 1996; Stoneking y asociados 1997).
El cuadro de los primeros dos PC, el cual comprende 69.1% de la variación genética observada, mostró una división similar (Fig. 6). El primer PC separa a las poblaciones africanas subsaharianas del resto de las muestras, pero los saharauies y los marroquíes sudorientales fueron localizados en una posición intermedia. las muestras subsaharianas fueron caracterizadas (con correlaciones absolutas mayores que 0.8) por altas frecuencias de inserciones Alu en el locus A25 y bajas frecuencias en APO, FXIIIB, HS2.43 y TPA25. El segundo PC agrupo 24.2% de la variación observada y separo a las muestras africanas noroccidentales, las cuales fueron caracterizadas (con correlaciones absolutas mayores de 0.7) por altas frecuencias de la inserción Alu PV92. Cuando fue agregada una población ancestral hipotética al análisis PC (no se muestran los datos), el cuadro de los dos primeros PC mostró un patrón similar, pero en este caso, el primer PC separo a la población ancestral del resto de las poblaciones, y el segundo PC separo a los jovenlandeses subsaharianos del resto.
Discusión
En este estudio, hemos analizado 11 polimorfismos de inserción Alu en varias poblaciones norafricanas e ibéricas, y en todos los análisis realizados, fue detectada una clara diferenciación entre ambos grupos de poblaciones. Estos resultados son concordantes con los estudios previos de polimorfismos clásicos (Bosch y asociados. 1997; Simoni y asociados 1999), polimorfismos del cromosoma Y (Bosch y asociados 1999) y STR autosomicos (Bosch y asociados 2000): es mostrada una clara diferenciación entre los norafricanos occidentales y los ibéricos por las distancias genéticas y los análisis PC. Aunque es documentada una profunda influencia cultural norafricana occidental en la Península Ibérica por los historiadores, el impacto demográfico de los norafricanos pudo haber sido limitado.
La distancia geográfica entre Norafrica occidental y la Península Ibérica en su parte más angosta es de menos de 15 km, pero pudo actuar como una fuerte barrera geográfica, impidiendo el flujo genético entre los dos continentes. El mediterráneo es un mar cerrado con alta evaporación y agua proveniente del Océano Atlántico a través del Estrecho de Gibraltar. Este hecho produce corrientes marítimas que podrían hacer dificultosa la navegación y restringir el flujo genético. Aun cuando las dificultades de navegación fuesen incuestionables, la distancia es suficiente para permitir la migración. El presente análisis, sin embargo, muestra que el Estrecho de Gibraltar actuó como una barrera que provoco la discontinuidad genética. Sin embargo, esto no significa que la barrera geográfica por si misma impidió la migración. Una barrera genética por si misma podría no diferenciar a las poblaciones que divide. Un mecanismo diferente podría haber generado la diferenciación genética a ambos lados del Estrecho de Gibraltar: la oleada Neolítica que podría haber ocurrido paralelamente a lo largo de las dos costas mediterráneas (Bosch y asociados 1997; Simoni y asociados 1999). Este fenómeno también podría haber generado una diferencia cultural al traer los idiomas indoeuropeos a la costa norte del Mediterráneo y los idiomas afroasiáticos a la costa sur (Renfrew 1991; Barbujani y asociados 1994). Tales factores culturales muestran la misma discontinuidad que podría haber actuado como un reforzador de la separación genética creando un mecanismo positivo feed-back de diferenciación y produciendo el escenario demográfico cuyas consecuencias genéticas han sido detectadas en el presente estudio.
Los beréberes del norte de jovenlandia y Algeria bajo liderazgo árabe cruzaron el mar mediterráneo e impusieron su poder en Iberia en el siglo 8 D.C.; Esto duro al menos ocho siglos en la parte sur de la Península (Andalucía), enriqueciendo la cultura local y trayendo innovaciones tecnológicas a la región. La influencia cultural en la parte norte de la Península, representada en el presente estudio por los catalanes y los vascos, fue mucho menos importante que en su parte sureña. Sin embargo, hay poca diferenciación entre el norte y el sur de la Península en las frecuencias de inserciones Alu analizadas, y por consiguiente, la diferente influencia cultural árabe no se correlaciona con la variación genética observada: los andaluces no muestran cortas distancias genéticas con respecto a los norafricanos que con los catalanes. El mismo patrón es observado en las secuencias del ADNmt (Rando y asociados 1998), pero los STR autosomicos (Bosch y asociados 1999) muestran frecuencias de alelos que podrían ser interpretadas como el resultado de un flujo genético desde Norafrica Occidental hacia el Sur de Iberia (Andaluces).
Los vascos han mostrado ser una población genética aislada en los marcadores autosomicos dentro del grupo europeo (Bertranpetit y Cavalli-Sforza 1991; Calafell y Bentranpetit 1994); esto ha sido interpretado como el resultado de un origen europeo, una divergencia antigua por deriva, y un aislamiento posterior. Sin embargo, otros autores (Martínez-Laso y asociados 1995; Arnazis-Villena y asociados 1995, 1997) han propuesto un origen común para los iberos (incluyendo a los vascos) y los beréberes basándose en frecuencias similares de algunos haplotipos HLA. Sin embargo, cuando fueron agregados nuevos datos HLA y realizados nuevos análisis numéricos, no fue encontrada ninguna relación especial entre las poblaciones norafricanas y las ibéricas cuando estas fueron comparadas al resto de las poblaciones europeas (Comas y asociados 1998). En el presente estudio, fue encontrada una débil relación genética entre las poblaciones ibéricas y norafricanas cuando se observó en un armazón más amplio. Un origen común para ambas poblaciones no es apoyado por los datos.
Aunque los vascos han sido descritos como una población genéticamente aislada dentro del paisaje genético homogéneo europeo, caen dentro de la diversidad europea a lo largo de todos los análisis realizados y reportados aquí. La frecuencia de las inserciones Alu y el ADNmt (Bertanpetit y asociados 1995) o los marcadores del cromosoma Y (Hurles y asociados 1999; Bosch y asociados 1999) no muestran la clara diferenciación que es mostrada por otros marcadores (tales como los marcadores genéticos clásicos). Sin embargo, la singularidad de la población vasca es mostrada por su posición extrema en el tercer PC en un análisis con seis poblaciones europeas, y en los PC primero y cuarto en un análisis con las poblaciones ibéricas y norafricanas. Debido a que las diferencias genéticas entre los vascos y otros europeos probablemente se originaron por aislamiento y deriva aleatoria subsiguiente (Bertranpetit y Cavalli-Sforza 1991; Calafell y Bertranpetit 1994), y que estas diferencias son relativamente pequeñas (aunque no son tan pequeñas cuando son consideradas contra las poblaciones homogéneas europeas), no es sorprendente que los subgrupos de loci nucleares no permitieran la detección de esas diferencias. Sin embargo, los 11 polimorfismos de inserción Alu tienen suficiente poder para mostrar las fuertes diferencias genéticas entre las poblaciones europeas y norafricanas.
Las muestras norafricanas occidentales analizadas presentan mas relación genética con las poblaciones europeas que con las poblaciones africanas subsaharianas. Los presentes datos apoyan la hipótesis de una colonización independiente, aunque paralela de Norafrica y el Sur de Europa (Bosch y asociados 1997; Simoni y asociados 199). Ambas costas mediterráneas son mas similares genéticamente entre sí al ser comparadas con el África Subsahariana. El Estrecho de Gibraltar no fue cruzado por una migración importante desde Norafrica a Europa o desde Europa a Norafrica. Es conocido que Iberia actuó como un cul de sac para los Neandertales en el Paleolítico Medio y que los humanos modernos se expandieron desde Oriente Próximo. Es probable que el establecimiento independiente de humanos anatómicamente modernos en ambos lados del Estrecho de Gibraltar fue la causa inicial de las diferencias genéticas. Los eventos demográficos subsecuentes, incluyendo el Neolítico, contactos mediterráneos (desde el segundo milenio A.C al periodo romano), y las expansiones islámicas parecen haber tenido poco impacto genético sobre los intercambios norte-sur. Se ha sugerido que la Arabización del Magreb (Norafrica occidental) fue el resultado de un reemplazamiento cultural con impacto demográfico (y genético) limitado (Hitti 1990). En el presente estudio, las poblaciones beréberes son representadas por muestras provenientes de las montañas Rif (marroquíes del norte) y del rango de las montañas Atlas (marroquíes del Sudeste), mientras que las poblaciones árabes son representadas por los marroquíes occidentales, los argelinos, y los tunecinos. Las distancias genéticas más cortas entre todas las muestras examinadas son entre los marroquíes del norte y los marroquíes occidentales, y por el contrario, las diferencias genéticas entre los dos grupos beréberes (marroquíes norteños y sudorientales) son grandes. Las diferencias culturales y lingüísticas entre los marroquíes árabes y los beréberes no están correlacionadas con los datos actuales sobre polimorfismos de inserción Alu y están de acuerdo con otros datos genéticos (Bosch y asociados 1997, 1999) apoyando el punto de vista de que la Arabización en el Magreb fue el resultado de un reemplazamiento cultural con poco impacto demográfico.
Aparte del Mar Mediterráneo, la otra barrera geográfica que limito las migraciones en Norafrica: el Desierto del Sahara, parece ser más permeable a los movimientos humanos en su parte noroccidental. El descubrimiento de que, en el pasado, el Desierto del Sahara fue mas húmedo que en la actualidad, podría explicar porque el Sahara pudo haber sido una barrera genética menos importante que el Mediterráneo. Incluso sucede lo mismo en Norafrica oriental, en donde el Nilo podría haber funcionado como una vía de comunicación e intercambio entre el norte y el sur, Krings y asociados <http://www28.tok2.com/home/mirko/oleada/egipto3.htm> (1999) han encontrado un profundo gradiente de diferenciación genética en secuencias del ADNmt a lo largo del Río Nilo. Las cortas distancias genéticas observadas entre los saharauies y los marroquíes sudorientales y las poblaciones sudsaharianas puede ser explicado por algún proceso de mestizaje ocurrido en el Desierto del Sahara. Estos resultados concuerdan con datos genéticos previos (Lefranc y asociados 1979; Rando y asociados 1998; Bosch y asociados 1999, 2000), sugiriendo que el mestizaje a través del Sahara pudo haber sido provocado por un flujo genético entre ambos grupos de poblaciones, creando un cline de mezcla subsahariana en Norafrica occidental, el cual es mas fuerte en la parte sureña que en la parte norteña. Sin embargo, a pesar de este flujo genético, hay una profunda diferenciación genética entre las poblaciones norafricanas y las subsaharianas. En resumen, nuestro estudio con los polimorfismos de inserción Alu mostró que el Estrecho de Gibraltar, el cual solo mide 15 Km. de ancho, actuó como una barrera mucho mas fuerte al flujo genético que el Desierto del Sahara de 2.000 Km.
Agradecimientos
Agradecemos a Marjo Leppaälä y a Kirsti Höök por su asistencia técnica. También agradecemos a Lourdes Fañanás y a Blanca Gutiérrez por facilitarnos las muestras andaluzas, a Chiheb Ben Rayana por proveernos algunas de las muestras tunecinas, a Noureddine Bouzerna por la colección de muestras argelinas, a Marc Valls por ayudarnos a recolectar las muestras marroquíes, y a Jordi Clarimón y a Elena Bosch por su ayuda en la extracción del ADN y por sus criticas.
Esta investigación fue financiada por la Dirección General de Investigación Científica y Técnica en España (PB95-0267-CO2-01 y PB98-1064), Direcció General de Recerca, Generalitat de Catalunya (1998SGR00009) y beca numero 199-IJ-CX-K009 de la Oficina de Programas de Justicia, Instituto Nacional de Justicia, Departamento de Justicia (MAB). Los puntos de vista en este documento son de los autores y no representan necesariamente la posición oficial del Departamento de Justicia de EE.UU. D.C. fue apoyado financieramente por el Ministerio Finlandés de Educación y por las becas de CIMO (Center for International Mobility) para los Pdh extranjeros y los investigadores jóvenes.
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