DraganPrimorac Y-kromosom

8/4/2019 DraganPrimorac Y-kromosom

http://slidepdf.com/reader/full/draganprimorac-y-kromosom 1/11

Y kromosomi genetsko

podrijetlo HrvataDragan Primorac

Damir Marjanović

Pavao Rudan

Richard Villems

Peter A Underhill



3

Draan Prmrac1,2,3,4,

Damr Marjanv5,6

,Pava Rudan7,8,Rchard Vllms9,Pr A Undrhll10

1 Medicinski akultet, Sveučilište uSplitu, Hrvatska

2 Medicinski akultet, Sveučilište uOsijeku, Hrvatska

3 Eberly College o Science, SveučilištePenn State, SAD

4 Sveučilište New Haven, SAD

5 Institut za genetički inženjering i

biotehnologiju, Sarajevo, Bosna iHercegovina

6 Genos d.o.o., Zagreb, Hrvatska

7 Institut za antropologiju, Zagreb,Hrvatska

8 Hrvatska akademija znanosti iumjetnosti, Zagreb, Hrvatska

9 Institut za molekularnu i staničnubiologiju, Sveučilište Tartu i Estonskibiocentar, Estonija

10 Zavod za genetiku, Medicinskiakultet, Sveučilište u Stanordu, SAD

Svi autori podjednako su pridonijeliizradbi ovoga rada.

Y kromosom i genetsko

podrijetlo Hrvata1

SAetAk

Cilj rada: Ponuditi sažetu i točnu interpretaciju znanstvenihpodataka o genetskome podrijetlu Hrvata dobivenih tije-kom posljednjih 10 godina.

Metode: Suvremena istraživanja velikoga broja inormativ-nih bialelnih biljega na Y kromosomu značajno su pridonijela razumijevanju hrvatske prapovijesti i povijesti. U ovomepreglednom radu, napravili smo kratak pregled ranije objav-ljenih radova (najvećim dijelom naše grupe) koji se temeljeuglavnom na rezultatima analize Y kromosoma.

Rezultati: Molekularno-genetska analiza genetskoga ma-terijala suvremene hrvatske muške populacije potvrdila jeizvanrednu heterogenost i kompleksnost ove populacije ipodržala postavku o visokome stupnju miješanja novopri-došlih doseljenika s autohtonim stanovništvom koje je većbilo prisutno u regiji.

Zaključak : Ranija istraživanja dokazala su da hrvatska po-pulacija - kao i gotovo bilo koja druga europska populacija- predstavlja iznimnu genetsku mješavinu. Više od 3/4 da-našnjih hrvatskih muškaraca vjerojatno su potomci starihEuropljana, koju su došli na ove prostore prije i nakon po-sljednjega ledenog doba. Ostatak populacije uglavnompredstavlja potomke naroda koji su u ovaj dio Europe pristi-zali južno-istočnim pravcem, u posljednjih 10.000 godina,uglavnom tijekom procesa neolitizacije. Isto tako, uvjerenismo da će najnovije tehnike koje se koriste pri tipizaciji cije-loga genoma, a koje su bazirane na čip tehnologiji (micro-array tecnology), pomoći da još detaljnije razumijemo struk-turu hrvatske populacije i aspekte njezine demograskepovijesti.

Ključne riječi: genetsko podrijetlo Hrvata, Y kromosom,NRY, haplogrupe, stari Europljani, rani poljodjelci

1 Napomena: Tekst je prijevod rada objavljenoga u Croatian Medical Jour-nal-u (Croat Med J. 2011; 52: 225-34), službenome časopisu InternationalSociety o Applied Biological Sciences (ISABS) povodom održavanja “7thISABS Conerence in Forensic, Anthropologic and Medical Genetics andMayo Clinic Lectures in Translational Medicine”, od 20 do 24. lipnja 2011.u Bolu, Hrvatska.Suglasnost za prijevod izvornoga članka na hrvatski jezik dala je glavnaurednica CMJ-a pro. dr. sc. Ana Marušić.

Autor za korespondenciju:

pro. dr. sc. Dragan Primorac

Sveučilište u Splitu, Medicinski akultetŠoltanska 2, 21 000 Split, [email protected]



Y kromosom i genetsko podrijetlo Hrvata

4

PReDgoVoR

Rasprava o precima suvremenih Europljana među arheolozi-ma, antropolozima, lingvistima, genetičarima i drugim znan-stvenicima traje već dugi niz godina. Zanimljivo je da odre-đeni arheolozi koriste naziv »Stara Europa« kako bi opisali ši-roko rasprostranjenu pred-indoeuropsku neolitsku kulturu uEuropi, posebice na Balkanu, smatrajući ga sinonimom zapojmove neolitska Europa, stara Europa, te pred-indoeuropska

Europa (1). No, ako neolitske ljude nazovemo stari Europljani,kako bismo trebali imenovati pojedince koji su lovili i preživ-ljavali u cijeloj Europi i prije posljednjega ledenog doba? Re-zultati najnovijih molekularno-genetskih analiza polimorfza-ma Y kromosoma ukazuju na postojanje dvaju glavnih ogra-

naka unutar Europskih muškaraca: »stari Europljani« koji uk-ljučuje roditeljsku liniju koja je već postojala u Europi prijeposljednjega ledenog doba (PLD) i »rani poljodjelci« koji sustigli iz zapadne Azije, bilo kao lovci sakupljači koji su širili svoje područje u ranome postledenom dobu, bilo kao pioniripoljodjelci s područja tzv. Plodnog polumjeseca (Fertile Cres-cent) - područja koje se protezalo od istočne obale Sredoze-mlja do Perzijskoga zaljeva te dolina Tigrisa i Eurata, te kojedanas obuhvaća dijelove teritorija Sirije, Izraela, Jordana, Li-banona i Iraka (2). Osim toga, moguće je da su tragači za hra-nom i poljodjelci istovremeno migrirali u Europu tijekom ra-noga neolitika. Očito, pojam stari Europljani koji koriste mo-lekularni antropolozi sveobuhvatniji je i opsežniji nego kadse koristi izvan konteksta genetike.

Nedoumica koju želimo razmotriti u ovome izvješću je: koli-ki je prinos ovih dviju grana suvremenome hrvatskom geno-ondu? Koje je podrijetlo suvremenih Hrvata? Slična su pita-nja obrađena prije 10 godina u za Europljane vrlo zanimljivo-me radu (3), no rasprava koja je nakon toga uslijedila nije bilatako snažna i burna poput one koja se razvila u Hrvatskoj.Reći kako niti jedna tema nije izazvala tako intenzivnu raspra-vu u hrvatskoj znanstvenoj javnosti u posljednjemu desetlje-ću kao takozvano »genetsko podrijetlo Hrvata«, nije dalekood istine. Uistinu je ascinantno kako je jedan znanstveni rad,objavljen u časopisu Science 2000. godine (4), bio u stanjupokrenuti lavinu velikih i novih znanstvenih ideja i pristupa,

ali i stvoriti podlogu za mnoge neznanstvene rasprave. Ne-koliko drugih radova na sličnu temu objavljeni su u prvomedesetljeću 21. stoljeća. Bez obzira na kojoj je populaciji na-pravljena analiza (hrvatskoj, bosanskoj, srpskoj, slovenskoj,ostalim europskim populacijama), gotovo svaki članak prido-nio je vječnome »sudaru mišljenja« među znanstvenicima ra-zličitih znanstvenih područja. Svjesni smo da svaki čovjek unutar vlastitih stanica nosi dugu povijest vrste homo sapi-

ensa. Ljudski genom je ažuriran zapis vlastite evolucije i po-vijesti (5). Ipak, moramo se upitati što se uistinu može zaklju-čiti iz tumačenja tih poruka skrivenih unutar svakog od nas.Stoga, želimo ponuditi sažetu i točnu interpretaciju znanstve-nih podataka o genetskome podrijetlu Hrvata dobivenih tijekom posljednjih 10 godina.

UVoD

Istraživanje ljudske prapovijesti tradicionalno je povezano sarheologijom. Ipak, najnovija znanstvena otkrića u područjupopulacijske genetike uspostavljaju ovo polje znanosti kaopotencijalno koristan alat u proučavanju prošlih ljudskih mi-gracija (5). Istaknuto je mnogo puta u prošlosti da je razumi- jevanje suvremenih obrazaca genetskih varijacija ključno zadobivanje uvida u povijesne demograske procese (4,6,7,8). Također, genski polimorfzmi danas se mogu koristiti za utvr-đivanje iz koje populacije pojedinac vuče podrijetlo (9,10,11).Najzanimljivije i najkorisnije inormacije dobivaju se analizomdvaju haploidnih uniparentalnih biljega unutar našega ge-noma: Y kromosoma i mitohondrijske DNA (mtDNA). Neko-

liko značajki čine Y kromosom korisnim i zanimljivim floge-netskim alatom. Ovaj kromosom je haploidan i prisutan samokod muškaraca. Prenosi se s oca na sina, a njegov najveći dio(preko 95%) isključen je iz mejotičke rekombinacije. Sve pro-mjene nastaju samo putem mutacija. Ljudski Y kromosompokazuje izvanredan broj i raznolikost različitih klasa genet-skih biljega (12). Ova akumulacija polimorfzama tijekom li-nearnoga životnog vijeka Y haplotipnih sustava predstavljamoćan resurs za saznavanje genetske prapovijesti (6). Akopođemo od pretpostavke o uravnoteženome omjeru spolo-va 1:1 te zamislimo ljudsku populaciju kao jednu ženu i jed-noga muškarca, tada ovaj par nosi samo jedan Y kromosom.Stoga, eektivna je veličina populacije za Y kromosom jednačetvrtina u odnosu na bilo koji autosom i jedna trećina u od-

nosu na X kromosom. Osim toga, gotovo 70% modernih dru-štava prakticira patrilokalnost, što pojednostavljeno znači damuškarci imaju tendenciju živjeti bliže svome mjestu rođenjau odnosu na žene, te se za Y kromosom očekuje da pokažepovećanu geograsku specifčnost u odnosu na druge popu-lacijske biljege (13). Prije nekoliko godina konstruirano je sve-obuhvatno stablo za haplogrupe humanoga Y kromosomana osnovi genotipizacije većine poznatih polimorfzama. Upočetku je ovo stablo pokazalo odnose među 153 haplogru-pe na temelju 243 binarna biljega (14). Nekoliko godina ka-snije, objavljeno je revidirano stablo, koje je sadržavalo 311različitih haplogrupa i obuhvatilo oko 600 binarnih biljega(15). Ove brojke još uvijek rastu. Prije izgradnje stabla, koristio

se nepotpun Eu haplotip (4).

Slične značajke vrijede i za mtDNA. Filogenetski odnosi izme-đu mitohondrijskih haplotipova u uzorku odražavaju mater-nalne genealoške odnose među promatranim pojedincima,te je tako na temelju mutacija kodirajuće i kontrolne regijeizgrađeno i flogenetsko stablo ukupne varijacije ljudske mi-tohondrijske DNA (16-18).

Nedavna identifkacija velikoga broja inormativnih bialelnihbiljega u nerekombinirajućoj regiji Y kromosoma (NRY) i mtD-NA biljega značajno je pridonijela razumijevanju europskeprapovijesti i povijesti. U ovom ćemo pregledu razmotritisamo neke od njih. Ovaj odabir, za razliku od nekih u ranije




5

objavljenim radovima (19), uglavnom se temelji na rezultati-

ma istraživanja Y kromosoma - glavnoga temelja masovnopopularne rasprave o genetskome podrijetlu Hrvata.

eURoPSkA PRiA o Y kRoMoSoMU

Vrlo zanimljiva i inormativna studija atraktivnoga naslova uvidu pitanja »Odakle je došao europski čovjek?« objavljena je prije nekoliko godina (2). Obim (cijelih 50 stranica) i kvali-teta podataka (broj reerenci, mapa i drugih slika) čine taj ru-kopis vrijednim respektabilnoga poglavlja u knjizi. Stoga smoza polazište našega »putovanja genetskim podrijetlom Hrva-ta« odlučili koristiti kratak pregled tog rukopisa. Međutim, po-

kušali smo, također, ažurirati obrasce flogeograske diverzi-fkacije unutar Y kromosom haplogrupa E i R i njihove revizije(20-22).

Prema rezultatima koje je objavio Wiik 2008, gotovo svi eu-ropski muškarci mogu biti raspoređeni unutar jedanaest Yhaplogrupa (abecednim redom: E3a, E3b, G, I1a, I1b1-P37,I1b2-M223, J2, N3, R1a, R1b, N2) (2). Migracije muškaraca, pre-ma klasifkaciji Y haplogrupa, događale su se u nekoliko aza.Prva migracija, podijeljena u 10 aza, predstavlja najranija kre-tanja predaka europskoga čovjeka. Devet od tih aza dogo-dilo se prije posljednjega ledenog doba. Wiikova priča zapo-činje prije 50.000 godina, kada su svi preci europskoga čovje-ka još uvijek živjeli u sjeveroistočnoj Arici unutar jedne ro-

dovske zajednice (klana). Dvadeset tisuća godina kasnije prvipripadnici vrste homo sapiensa (klan R1) stižu preko Euroa-zije na europsko tlo (područje stepa između Urala i Kaspijsko-ga jezera). Oko 5.000 godina kasnije prvi su se ljudi naselili naIberskome poluotoku i obalama Atlantika (klan R1b). Gotovou isto vrijeme novi je Klan stigao s Bliskoga istoka, preko Ana-dolije, na područje Balkana. Ova je mala grupa bila odgovor-na za donošenje gotovo najvažnijega genetskog subjekta zanašu priču - haplogrupe I. Vrlo brzo, nakon tog prvoga dola-ska, otprilike prije 20.000 do 13.000 godina (4), ljudske su po-pulacije u cijeloj Euroaziji iskusile posljednje ledeno doba. Taj je događaj značajno smanjio teritorij pogodan za život ljud-ske vrste u to vrijeme. Preci europskoga čovjeka bili su prisi-

ljeni preživjeti unutar četiriju velikih utočišta koja su se nala-zila u Ukrajini, u Iberiji, na Balkanu i vjerojatno u Sibiru. Oveizolirane lokacije minimizirale su protok gena i pojačale pro-ces genetskoga drita u oblikovanju različitih genetskih obra-zaca u smislu rekvencije alela i pojave novih regionalno spe-cifčnih mutacija. Ovi inkubatori genetske raznolikosti kasnijesu za vrijeme posljednjega ledenog doba postali regije iz kojih je krenula rekolonizacija Europe tijekom postglacijalne ek-spanzije (migracije nakon posljednjega ledenog doba) i Ho-locena (započeo približno prije 10.000 godina). Istovremeno,s ovim postglacijalnim ekspanzijama/migracijama, otprilikeprije 10.000 godina, novi su klanovi sa Srednjega i Bliskogaistoka i Anadolije stigli u Grčku i proširili se duž obala Sredo-zemlja. Oni su sa sobom donijeli tradiciju pripitomljavanja

divljih životinja i uzgajanja biljaka dijeleći svoje znanje s au-

tohtonim stanovništvom, što ujedno predstavlja početak po-ljoprivrede i stočarstva u Europi.

Prema ovom izvoru, moglo bi se zaključiti da se na osnovipovijesti Y kromosoma sve europske muškarce može svrsta-ti unutar dviju glavnih grana: »stari Europljani« s roditeljskimlinijama (haplogrupa I, moguće G i N) koje su već bile pri-sutne u Europi prije posljednjega ledenog doba i koje supreživjele to razdoblje u četiri europska utočišta, i »rani po-ljodjelci« (haplogrupe E3b, J2, neke podskupine G) koji su još uvijek bili na »ljetovanju« u Aziji i Arici za vrijeme posljed-njega ledenog doba, a u Europu su stigl i tijekomneolitizacije.

Međutim, dok je Wiikov rad dosta dobro sažeo ranije publi-kacije o modernoj Europi, postalo je jasnije da bi ranije po-stavljen model (4), koji navodi da je haplogrupa R paleolitska,trebalo revidirati. Najnovija istraživanja na tom polju (20,21)navode da je prisustvo haplogrupe R, bilo R1a-M17 ili R1b-M269, u Europi noviji (nakon PLD) događaj (prije ≤ 15.000godina). Prema tim nedavnim nalazima, moguće je da su seove R linije počele širiti iz zapadne Azije u Europu ubrzo na-kon povlačenja ledenih pokrivača, ali prije dolaska poljopri-vrede u jugoistočnu Europu i Kretu prije 9.000 godina. Dakle,ovaj model sugerira da su prije 15.000 do 10.000 godina Eu-ropu naseljavali mezolitski ljudi, od kojih su neki pripadali au-tohtonoj haplogrupi I, a neki su pripadali post-glacijalnoj in-vazivnoj haplogrupi R iz zapadne Azije. Tada poljoprivrednadjelatnost stiže s pionirskim poljodjelcima iz područja Plod-nog polumjeseca te biva prihvaćena od strane lokalnihstanovnika.

Zanimljivo je da Wiik (2), uzimajući u obzir povijest Y kromo-soma i poštujući postojeće europske jezične skupine, dijelicijeli kontinent u osam zasebnih područja. Jedno od njih -Balkan - posebno je zanimljivo za našu »kroniku Y kromoso-ma Hrvata«. Wiik opisuje nekoliko zanimljivih Y k romosomgradijenata u ovome području: a) sjever-jug gradijent R1b usjevernome dijelu Balkana, što je vjerojatno povezano sa ši-renjem zapadnoeuropskih ili ljudi s Iberijskoga poluotoka naBalkan, b) haplogrupa R1a pokazuje sjever-jug gradijent, što

je vjerojatno povezano s migracijama iz euroazijskoga pod-ručja, c) vrlo visoka učestalost haplogrupe I1b1-P37 u zemlja-ma zapadnoga Balkana koja se smanjuje u svim smjerovima,što je vjerojatno povezano s postojanjem utočišta tijekomposljednjega ledenog doba i postglacijalne ekspanzije/reko-lonizacije od strane starih Europljana iz tog područja, d)haplogrupa E3b pokazuje jug-sjever gradijent i sličan, ali sla-biji gradijent koji se tiče haplogrupe J2, što je vjerojatno po-vezano s migracijama ranih poljodjelaca. Međutim, Battagliai suradnici u svome članku (22) preispituju tumačenje E3b uEuropi. Čini se da su gotovo sve europske E3b haplogrupezapravo nastale V13 mutacijom za koju se čini da se pojavilana Balkanu kod M78* molekularnoga pretka. Ipak se stječedojam da haplogrupa E-V13 ipak nije došla s Bliskoga istoka.




6

Prema King i suradnicima njezino je prisustvo vjerojatnije po-

sljedica grčke kolonizacije (23). Važno je napomenuti da uonim područjima Plodnog polumjeseca, na kojima je nasta-la prva poljoprivredna djelatnost, mutacija V13 nije zabilježe-na. Dakle, suprotno onom što je predloženo ranije (2), haplo-grupa E3 u Europi je vjerojatno nastala kao lokalno specifč-na balkanska linija, vjerojatno ne prije 8.000 do 10.000 godi-na, a potom je, kada se uspostavio poljoprivredni uzgoj, do-živjela demograski rast.

Znakovito je da Wiik prepoznaje posebnost hrvatske popu-lacije, što je čak obrađeno u posebnome odjeljku. On je za-ključio da su R1a muškarci u Hrvatsku stigli uglavnom iz ukra- jinskoga utočišta, R1b muškarci iz iberskoga utočišta, dok jenajveća koncentracija haplogrupa I1b1-P37 na zapadnome

Balkanu na području središnje Hrvatske, što bi se moglo opi-sati kao središte balkanskoga utočišta i epicentar postglacijalne rekolonizacije Europe iz ovoga područja. I1b1-P37 pro-izašla je iz haplogrupe I vjerojatno tijekom rekolonizacije.Haplogrupa I na ovo je područje stigla prije približno 25.000godina s Bliskoga istoka.

Najnoviji podaci (20,21) koji opisuju R1b-M412 linije ne po-

državaju Wiikov model da je R1b u Hrvatsku došao s Iberij-skoga poluotoka. Ako bi to bilo točno, današnja bi populacija u Hrvatskoj trebala imati vrlo čestu M412 mutaciju. Među-tim, najnoviji podaci objavljeni od strane Myres (20) jasnopokazuju da balkanska R1b ne nosi ovu mutaciju već prijevarijantu L23 prekursora. Prema tim podacima postalo je ja-snije da balkanska R1b najvjerojatnije nije došla u Hrvatskuiz Iberije, nego iz nekog nepoznatoga mjesta iz zapadne Azi- je, vjerojatno preko Levanta (Libanon), no neovisno od po-ljodjelaca. Nadalje, moguće je da su R1a-M17 linije u Hrvat-sku došle iz sjevernoga dijela istočne Europe kao dio širegaprocesa koji je započeo s rasprostranjenjem tzv. »Corded warecultures« tijekom bakrenoga i brončanoga doba (prije 5.200– 4.300 godina) sve do skorijih ekspanzija Slavena (slika 1).

Arheolozi se slažu da se tradicija tzv »Corded ware cultures«proširila iz Srednje Europe prema istoku do Volge. Stoga,ćemo se usredotočiti na ove zaključke kroz direktan i kratak pregled nekoliko važnih i ranijih izvješća koja je Wiik u svomepreglednom članku (2) naveo kao reerentna, kao i korište-njem nekih skorije objavljenih studija (20,21).

Slika 1

Prdlžn mracjs puv lavnh prmaranh haplrupa a sadanj hrvas pdručj: Crna (Hi) – prlacjaln mracj s Blsa sa; Plava – p-slacjaln mracj apadn Aj (pr Lvana); Crvna (R1a-M17) – pslacjaln mracj urajnsa pslacjaln uča, a djla Nj-mač/Pljs; tamn lna (J2) – ran pljdjlc s Blsa sa; Svjllna (e3b) – spcčna balansa lnja ja s rla s rčm lnacjm. M-racjs su puv nsruran na snv pdaaa bjavljnh u nl radva (2,20,21).

Legenda: ya = Yars A (prj l dna)




7

»PoLAzNA tokA«

Kao što je navedeno ranije, nitko nije mogao predvidjeti dabi jedan znanstveni izvještaj iz područja molekularne antro-pologije i populacijske genetike (4) mogao potaknuti tolikointenzivnih rasprava unutar hrvatske znanstvene i neznan-stvene zajednice. Ornello Semino sa Sveučilišta u Paviji u Ita-liji, i Peter A. Underhill sa Sveučilišta Stanord u Kaliorniji, po-krenuli su ovaj kolaborativni međunarodni projekt. Ova stu-dija Y kromosoma, koja je obuhvatila 1.007 muškaraca iz 25različitih regija u Europi i na Bliskome istoku, predložila je trivala migracija u Europu: prvi se zbio oko 40.000, drugi oko22.000, a treći oko 9.000 godina. U skladu s navedenim, oko95% europskih muškaraca može pratiti svoje podrijetlo do 1

od 10 muških predaka. Autori su naveli da je više od 80 po-sto europskih muškaraca naslijedio Y DNA od paleolitskih pre-daka koji su živjeli u Europi prije 25.000 do 40.000 godina, štobi, prema prethodnoj studiji (2), moglo biti prepoznato kaoklaster starih Europljana. Ostalih dvadeset posto naslijedilo je svoj Y kromosom od neolitskih poljodjelaca u Europi prije9.000 do 10.000 godina. Gotovo odmah nakon objavljivanjačlanka u časopisu Science, svi su koautori, posebice onaj izHrvatske (Dragan Primorac), preko noći postali »slavne oso-be« i nezaobilazni gosti brojnih novinskih članaka i TV emisi- ja. Ono što je bilo još zanimljivije, mnoge su osobe različitihznanstvenih profla, javnosti tumačile značenje rezultata. Nekasu od tih tumačenja bila manje ili više smislena, neka potpu-no kriva, a neka ništa drugo do puka zabava. No, ostaje pita-

nje: što je istina?

Kao što je navedeno na početku članka, glavni cilj ove stu-dije bio je ponuditi genetsku perspektivu ljudske povijesti uEuropi izvedenu iz 22 NRY binarna biljega. Dvadeset i dvaodabrana NRY binarna biljega tipizirana su u 1.007 muška-raca iz 25 različitih europskih i bliskoistočnih geograskih re-gija. Pedeset i osam od tih uzoraka potjecalo je od hrvatsko-ga stanovništva. Što se tiče »europskih rezultata«, najvažniji je zaključak bio taj da su gotovo svi europski Y kromosomianalizirani u studiji spadali u 10 linija koje se odlikuju jedno-stavnim bialelnim mutacijama (slika 2). Također, znatan dioeuropskoga genoonda potječe iz gornjega paleolitika, ali je

premješten nakon završetka posljednjega ledenog doba,kada je veći dio Europe ponovno naseljen (24). To je bio je-dan od prvih radova u tom znanstvenome području koji jeponudio molekularno-genetički scenarij naseljavanja Euro-pe temeljen na Y k romosomu (25). Također, po prvi je putpopulacijska genetika predočila rezultate koji podržavajupostojanje više utočišta za stare Europljane tijekom posljed-njega ledenog doba. Pored toga, utvrđen je utjecaj modelademske diuzije (model migracije poljodjelskih zajednicazbog značajnoga povećanja brojnosti populacija, uvjetova-noga po prvi put sustavnom proizvodnjom hrane) nadira-nju ranih poljodjelaca od Bliskoga istoka do Europe, koje je,čini se, bilo izraženije duž sredozemne obale nego u sred-njoj Europi.

Kakvi su bili rezultati istraživanja hrvatskoga stanovništva u

ovoj studiji?! Prema njima, gotovo 45% ispitanih hrvatskihmuškaraca pripada Eu7 haplotipu (sinonim za trenutačno de-fniranu haplogrupu I). Osim toga, gotovo 30% njih pripadaEu19 (haplogrupa R1a1) i oko 10% Eu18 (haplogrupa R1b).Ostatak hrvatskih muškaraca (oko 15%) podijeljen je izmeđuEu4 (E3b), Eu9 (J2a), Eu11 (G) i Eu16 (LT) haplotipova. Isto tako,zaključili su da 45% ispitanih Hrvata vjerojatno potječe odstarih Europljana koji su uglavnom preživjeli posljednje lede-no doba na području zapadnobalkanskoga utočišta. Nakonšto su se klimatski uvjeti poboljšali, ova se populacija proširi-la na sjever i istok. Skoro 30% ispitanih Hrvata povezivalo sepak s ukrajinskim, a njih oko 10% s iberijskim utočištem. Osta-tak, njih oko 15% može s ponosom izjaviti da su njihovi muš-ki preci »donijeli poljoprivredu« u Europu tijekom nadiranja

poljodjelaca s Bliskoga istoka u Europu (demska diuzija).Samo tri od 58 ispitanih hrvatskih muškaraca, koji su tipizira-ni kao Eu16, ne može biti točno uključen u neku od te četirigrupe, zbog nedostatka odgovarajućih NRY biljega(NRY=nerekombinirajuća regija kromosoma Y) u to vrijeme(slika 2). To je bilo to - ništa više i ništa manje! Završna misaoza ovaj dio bila bi: »hrvatski rezultati« ponuđeni u ovome radumogli/trebali bi biti prepoznati kao polazište za buduće znan-stvene studije.

LogiAN iDUći koRAk

Kao što se i očekivalo, hrvatska znanstvena zajednica - podvodstvom znanstvenika iz Instituta za antropološka istraži-vanja, i u suradnji s uglednim znanstvenicima iz Estonije -prepoznala je potencijal prethodno dobivenih rezultata. Trigodine kasnije - opremljeni s mnogo više znanstvenih spo-znaja prikupljenih tijekom razdoblja 2000. - 2003., novim NRYgenetskim biljezima, novom YCC (Y-kromosom konzorcij)nomenklaturom modela haplogrupa Y kromosoma, te vrloučinkovitim i uporabljivim YCC stablom (14) - ti su znanstve-nici objavili inormativan i detaljan članak o Y kromosom po-drijetlu hrvatske populacije (26). Uzorci su dobiveni od 457hrvatskih muškaraca. Zanimljivo je da je 1/4 osoba uzorko-vana s hrvatskoga kopna, a 3/4 osoba s četiriju jadranskih

otoka. Ova studija, zajedno s brojnim prethodno objavlje-nim radovima, promovira ta četiri otoka kao jedno od naj-bolje istraženih područja u pogledu populacijske genetikeunutar europskoga kontinenta u posljednjoj četvrtinistoljeća.

Prema rezultatima ovoga istraživanja, gotovo 49% ispitanihhrvatskih muškaraca pripada haplogrupi I. Pored toga, goto-vo 27% njih pripada HgR1a, a manje od 7% njih haplogrupiR1b. Ostatak hrvatskih muškaraca (oko 20%) podijeljen je iz-među haplogrupa E, G, J, F, K i P. Čitajući ovaj rad može se za-ključiti da 49% ispitanih Hrvata vjerojatno potječe od starihEuropljana koji su uglavnom preživjeli posljednje ledenodoba u utočištu na području zapadnog Balkana.




8

Zapravo, zaključak je da je za vrijeme posljednjega ledenog

doba Balkan - zajedno sa sjevernojadranskim platoom, koji je u to vrijeme bio povezan s današnjim otocima - bio međunekoliko utočišta na tlu Europe. Dakle, zapadni je dio balkan-skoga poluotoka moguće bio rezervoar haplogrupe I tijekomposljednjega ledenog doba i ishodišna točka ekspanzije ko- jom se haplogrupa I proširila u susjedne populacije. Druganajčešća haplogrupa u populacijama kopna i otoka (R1a) su-gerira da je barem neka od predačkih utemeljiteljskih skupi-na hrvatskoga stanovništva potekla od populacija indoeu-ropskoga govornog područja koje su moguće doselile iz juž-ne Rusije (čije su se migracije odvijale u više aza i koje su za-počele otprilike 2.000 godina prije Krista) i vjerojatno nosileovu mutaciju. Također, dobiveni rezultati ukazuju da su mi-gracije koje su nosile M173 mutaciju (R1a) bile izraženije u

sjevernome dijelu Hrvatske nego u južnome priobalnom po-dručju. Uočene rekvencije haplogrupa E, G i J u hrvatskomesu uzorku niske, što upućuje na manji genetski utjecaj s Bli-skoga istoka, preko ranih poljodjelaca. To je, prema mišljenjuautorâ ovoga rada, u suprotnosti s nekim od prethodnoobjavljenih studija (27).

Kao što se moglo vidjeti, ova detaljnija i inormativnija stu-dija potvrdila je preliminarne rezultate iz prethodnoga izvje-šća (4). Unatoč činjenici da više od tri četvrtine ispitanih muš-karaca potječe iz relativno izoliranih otočnih populacija, zaovu studiju iz 2003. godine može se reći da predstavlja jed-no od do sada najinormativnijih izvješća o genetskome po-drijetlu Hrvata.

o NAJBLieM SUSJeDStVU

Bosna i Hercegovina i Hrvatska susjedne su zemlje koje dije-le vrlo dugu kopnenu granicu. Njihov međusobni geograskipoložaj, opsežna zajednička povijest i činjenica da Hrvatipredstavljaju jedan od tri konstitutivna naroda u Bosni i Her-cegovini, daju zanimljiv dodatan uvid o hrvatskome stanov-ništvu općenito.

Dvije godine nakon prethodno opisane opsežne analize hr-vatskoga stanovništva, međunarodni tim, na čelu s Institu-tom za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju, koristio je 28bialelnih biljega na Y kromosomu u analizi 256 muškaraca(90 Hrvata, 81 Srbin i 85 Bošnjaka) iz Bosne i Hercegovine (28).

Uzorak populacije je reprezentativan za Bosnu i Hercegovi-nu, budući da subjekti potječu s više od 50 različitih lokacija.Svrstavanje subjekata u tri etničke skupine provedeno je pre-ma porijeklu njihovih djedova po ocu. Analiza odabranih bi-ljega Y kromosoma omogućila je klasifkaciju svih bosansko-hercegovačkih uzoraka u haplogrupe E, F, G, I, J, K i R. Haplo-grupa I najčešće je zastupljena haplogrupa, s učestalošću ve-ćom od 50%. Druge haplogrupe s ukupnim rekvencijamavišim od 5% su haplogrupe E (14,5%), R-M17 (13,7%) i J (7,1%).

Analiza varijacija Y kromosoma u tri glavne etničke skupinemoderne Bosne i Hercegovine otkriva da sve tri etničke sku-pine iz ove zemlje (Hrvati, Srbi i Bošnjaci) nose haplogrupekoje dijele s mnogim drugim Europljanima, koje su nastale u

Slika 2

Sruura Y rmsma u hrvasm sanvnvu prma pdacma j j bjavla Smn suradnc (4). Prma m rulama, 45% spanh Hrvaavjrjan pjč d sarh eurpljana j su ulavnm pržvjl psljdnj ldn dba u apadnbalansm uču. osm a, v 30% njh jdl urajnsa uča 10% prhdn psana brjs uča. osaa hrvash muaraca ( 15 %) ml b b pmc ljud j su d-njl pljprvrdu u eurpu jm nadranja pljdjlaca s Blsa sa.




9

različitim utočištima tijekom posljednjega ledenog doba u

Europi (I-M170, R-M17 i RM269), te haplogrupe za koje sesmatra da su nastale u Arici (E-SRY4064) i Bliskome istoku (J-122) te da su stigle u Europu kroz prolongirani protok genas Bliskoga istoka (29).

Uzimajući u obzir paleolitsko podrijetlo haplogrupe I (dijelomodređene P37 mutacijom) u ovome dijelu Balkanskoga polu-otoka (29) i njezinu ekstremno veliku učestalost (u prosijeku zasve tri glavne etničke skupine moderne Bosne i Hercegovineoko 50% ili točnije za bosanske Hrvate 71,1%, Bošnjake 43,5%i bosanske Srbe 30,9%), moguće je da je postglacijalno širenjestanovništva s velikom učestalošću I-P37 iz jednoga od utoči-šta prisutnih na Balkanu odigralo veliku ulogu u naseljavanjuBosne i Hercegovine i okolnih područja, uključujući i Hrvatsku.

Ovi rezultati ukazuju na to da su područja današnje Hrvatske iBosne i Hercegovine vjerojatno bila dio balkanskoga glacijal-nog utočišta. Frekvencije haplogrupe J i G zajedno iznose višeod 9%, što ukazuje da 9% bosansko-hercegovačkih muškara-ca potječe od ranih poljodjelaca. Prema prethodno navedenimpodacima, E-V13 na Balkanu (14% u BiH) predstavlja lokalni bi-ljeg koji je postojao s niskom učestalošću prije pojave poljopri-vrednoga uzgoja, ali je onda kada se poljoprivredna djelatnostraširila na Balkanu (22) postao češći. Ovi rezultati ukazuju da je

muški genoond BiH populacije više bio pod utjecajem neolit-

skih i post-neolitskih migracija nego hrvatski genoond. S dru-ge strane, relativno niske rekvencije R1a i R1b haplogrupa unu-tar BiH muške populacije dokazuju manje prisustvo gena izukrajinskoga glacijalnoga utočišta nego je to slučaj u hrvatskojpopulaciji za iste genetske biljege (slika 3).

Učestalost podskupine I-P37 uočena kod bosansko-hercego-vačkih Hrvata veća je u odnosu na sve tri BiH etničke skupinei može se djelomično pripisati genetskome dritu, ali još uvijek predstavlja najveću uočenu rekvenciju za neke populacije.Nasuprot tome, protok gena tijekom neolitika i postneolitikačini se da je igrao marginalnu ulogu kod bosanskih Hrvata. Ko-načno, migracijski procesi iz središnje Azije i istočne Europe -obilježeni haplogrupom R-M17 - čini se, slično su utjecali na

tri glavne etničke skupine moderne Bosne i Hercegovine.

DoDAtNA PRoMišLJANJA o StARiMeURoPLJANiMA i RANiM PoLJoDJeLCiMAU HRVAtSkoJ

Ovaj je rad od početka usmjeren na analizu odnosa starih Eu-ropljana i ranih poljodjelaca. Obje su ove kategorije

Slika 3

tumačnj bsans-hrcvača Y rmsm sabla prdlžna prma p dacma bjavljnma u Marjanv al. (28). Umaju u br dbvnrula, mu j da su pdručja dananj Hrvas Bsn Hrcvn vjrjan bla d balansa uča jm psljdnja ldn dba. ta-đr, rula surraju da j mu nnd BH ppulacj b v pd ujcajm nlsh ps-nlsh mracja n hrvas nnd. S drusran, n nž rvncj R1a R1b haplrupa unuar BH mu ppulacj pauju manj prsusv na urajnsa lacjaln uča n j slučaj u hrvasj ppulacj a s ns blj.




10

sveobuhvatno istražene u sklopu dvaju izvješća. Nadalje, obje

su se studije bavile hrvatskom i bosanskom populacijom iuključivale su znanstvenike iz tih dviju zemalja.

Što se tiče starih Europljana, dodatne analize više od 1.000HgI Y kromosoma u uzorku 60 populacija, otkrile su nekolikopod-klastera u Europi, s divergentnom geograskom distri-bucijom (30). Autori ukazuju na to da haplogrupa I pruža od-ličan zapis preglacijalne dierencijacije iza koje je uslijedilageograska izolacija te kasnija postglacijalna ekspanzija i šire-nje. Pojava I1a u Skandinaviji u skladu je s postglacijalnom re-kolonizacijom sjeverozapadne Europe iz ranko-kantabrijskeregije. Ekspanzija I1b* u širem jadranskome području sugeri-ra da su demograski procesi započeli iz utočišta koji se nala-zio u toj regiji, dok I1c pokriva širok prostor u Europi s najvi-

šim rekvencijama u sjeverozapadnoj Europi. Pretpostavlja seda haplogrupa I potječe iz preglacijanloga genoonda Euro-pljana (28.000-23.000 godina). Također, čini se da su I1a, I1bi I1c divergirali od I* vjerojatno tijekom postglacijalne rekolo-nizacije Europe. Što se tiče starih Europljana u tom području,velika raznolikost STR unutar I1b* linije u Bosni i Hrvatskoj po-država stav da je P37 SNP možda bio prisutan na područjuBalkana prije posljednjega ledenog doba. To potvrđuje teo-riju da su ove dvije zemlje tijekom posljednjega ledenog dobavjerojatno bile vrlo atraktivne za »ljetovanje«.

Neolitska revolucija – uvođenje organiziranoga života na selu,uzgoja usjeva i životinja – stigla je u Grčku oko 7.000 godina

prije Krista iz Plodnog polumjeseca. Analiza hrvatskoga ge-noonda također je bila uključena u najnovija istraživanja ši-renja poljoprivrede u jugoistočnoj Europi (22). Ovom studi- jom obuhvaćeno je više od 1.200 muškaraca koji nisu u krv-nome srodstvu iz 17 populacija. Nekoliko podklastera unutarhaplogrupa E, J i I bilo je odabrano kao okus ovoga istraži-vanja. Dobiveni rezultati ukazuju na to da su stari Europljanis Balkana bili predodređeni da prvi usvoje poljoprivredu, kada je došla preko ranih poljodjelaca s Bliskoga istoka. Ovo je lo-kalno stanovništvo koje je usvojilo uzgajivačku djelatnost po-stalo glavni nositelj takvoga »načina života« duž Jadrana i pre-nijelo neolitsku kulturu na druge »staroeuropske« populacije.Ovaj genetski dokaz, zajedno s nekim drugim studijama pro-vedenima samo na Y-STR (31), podržava model kulturne

diuzije.

zAkLJUAk

Populacijska genetika ponekad može dovesti do vrlo zani-mljivih rezultata/predviđanja unutar analiza dierenciranihskupina stanovništva (32,33). Molekularno-genetska analizagenoonda moderne hrvatske muške populacije potvrdila jeizvanrednu heterogenost i kompleksnost ove populacije ipodržava visok stupanj miješanja doseljenika s autohtonimstanovništvom koje je već bilo prisutno u regiji. Kao što je pri-kazano u ovome kratkom pregledu, ranija su istraživanja

ponudila genetski scenarij najvažnijih migracijskih epizoda

koje su snažno utjecale na proces naseljavanja cijeloga pod-ručja suvremene Hrvatske. Većina se tih studija temeljila naistraživanju predačkoga genetskog utjecaja starih Europljanai ranih poljodjelaca na Hrvate. Dokazali su da hrvatska popu-lacija, kao i bilo koja druga europska populacija, predstavljaizuzetnu genetsku mješavinu.

Na osnovi rezultata dobivenih u prethodnim studijama(2,4,26,28) može se jasno zaključiti da većina hrvatskih muš-karaca (»vlasnika« haplogupe I) potječe od ljudi koji su zako-račili na europsko tlo prije 25.000 godina i preživjeli posljed-nje ledeno doba u utočištu na zapadnome Balkanu. Budućida najnovija istraživanja (20,21) predlažu potpuno novu po-zadinu R1b migracije i uzimajući u obzir 27% R1a nositelja,

može se zaključiti da su više od 3/4 današnjih hrvatskih muš-karaca najvjerojatnije potomci starih Europljana koji su došliovdje prije i nakon posljednjega ledenog doba. Za ostatak populacije može se uglavnom reći da su potomci naroda kojisu došli u ovaj dio Europe južno-istočnim putem, u posljed-njih 10.000 godina, uglavnom tijekom procesa neolitizacije.Prilično smo sigurni da će nam najnovija otkrića u tehnikamatipizacije cijeloga genoma, baziranih na čip tehnologiji, po-moći da detaljnije razumijemo strukturu hrvatske populacijei aspekte njezine demograske povijesti. Taj je pristup, koji na-mjeravamo koristiti u budućnosti za istraživanje ljudske po-pulacije na ovim prostorima, već donio zanimljive rezultateu analizi različitih populacija u cijelome svijetu (34-36).

LiteRAtURA

1. gmbuas M. th gddsss and gds old eurp: Myhs and Cul

imas. Ls Anls: Unvrsy Calrna Prss; Rprnd 1996.

2. W k. Whr dd eurpan man cm rm? Jurnal gnc gn-

aly 2008; 4:35-85.

3. Barbujan g, Brrll g. gncs and h ppulan hsry eur-p. Prc Nal Acad Sc USA 2001;98:22-5.

4. Smn o, Passarn g, onr PJ, Ln AA, Arbuva S, Bcman Le

al. th nc lacy Pallhc Hm sapns n xan eurpans:a Y chrmsm prspcv. Scnc 2000;290:1155-9.

5. Chauby g. th Dmraphc Hsry inda: A Prspcv Basd ngnc evdnc. taru: taru Unvrsy Prss; 2010.

6. Undrhll PA. inrrn human hsry: Clus rm Y-Chrmsm

Haplyps. Cld Sprn Harbr Sympsa n Qualav Bly

2003;68:487-93.

7. Sal RR. th cnnnal ppulan srucur eurp. Ann. Rv. An-

hrpl 1991;20:119-40.

8. vn Haslr A, Sajanla A, Paab S. th ncal archaly hhuman nm. Na gn. 1996;14:135-40.

9. Calall F. Classyn humans. Naur gncs 2003;33:435-6.

10. Rsnbr NA, Prchard Jk, Wbr JL, Cann HM, kdd kk, zhvvsyLA, al. gnc srucur human ppulan. Scnc 2002;298:

2381-85.




11

11. Bamshad MJ, Wdn S, Wans WS, oslr Ct, Bar MA, Jrd LB.Human ppulan nc srucur and nrnc rup mm-

brshp. Am. J. Hum. gn. 2003;72:578-89.

12. klr R, erlr A, Braurr S, Snn M, kaysr M. Apparn nrachr-msmal xchan n h human Y chrmsm xpland by ppu-lan hsry. eur. J. Hum. gn. 2003;11:304-14.

13. Jbln MA, tylr-Smh C. th human Y chrmsm: An vlunarymarr cms a. Naur Rvws 2003;4:598-612.

14. Y Chrmsm Cnsrum. A nmnclaur sysm r h r hu-man Y-chrmsmal bnary haplrups. gnm Rs. 2002;12:339-48.

15. kara tM, Mnd FL, Mlrman MB, Undrhll PA, zura SL, HammrMF. Nw bnary plymrphsms rshap and ncras rslun hhuman Y chrmsmal haplrup r. gnm Rs. 2008;18:830-8.

16. Wasn e, Frsr P, Rchards M, Bandl HJ. Mchndral Fprns

Human expansns n Arca Am. J. Hum. gn. 1997;61:691-704.

17. kchr tD, thmas Wk, Myr A, edwards SV, Paab S , Vllablanca FX, al. Dynamcs mchndral DNA vlun n anmals: Amplca-n and squncn wh cnsrvd prmrs. Prc Nal Acad. Sc USA1989;86:6196-200.

18. ovn M, kaysr M. Updad cmprhnsv phylnc r l-bal human mchndral DNA varan. Hum Mua 2009;30:386-94.

19. Prč M, Bara-Lauc L, Marnv-kLar i, Janjv J, Rudan P. R-vw Craan gnc Hra as Rvald by Mchndral DNAand Y Chrmsmal Lnas. Cra Md J 2005;46:502 -13.

20. Myrs NM, Rs S, Ln AA, Jarv M, kn RJ, kuuv i al. A majr Y-chrmsm haplrup R1b Hlcn ra undr c n Cnraland Wsrn eurp. eur. J. Hum. gn. 2011;19:95-101.

21. Undrhll PA, Myrs NM, Rs S, Mspalu M, zhvvsy LA, kn RJ al. Sparan h ps-glacal cancsry eurpan and Asan Y chr-msms whn haplrup R1a. eur J Hum gn 2009;18:479-84.

22. Baala V, Frnarn S, Al-zahry N, olvr A, Pala M, Myrs N, al. Y-chrmsmal vdnc h culural dusn arculur n suh-as eurp. eur. J. Hum. gn. 2008;17:820-30.

23. kn RJ, DCrsar J, kuvas A, tranaphyllds C, Schdl W, MyrsNM, al. th Cmn h grs Prvnc and Crsca: Y-chr-msm Mdls Archac gr Clnan h Wsrn Md-rranan. BMC evl Bl. 2011;11:69.

24. o M. th nrhwsrn eurpan plan arund 18.000 BP n th Wrlda 18000 BP, o. Sr, C. gambl, eds. Lndn: Unwn Hyman; 1990.

25. gbbns A. eurpans trac Ancsry Pallhc Ppl. Scnc

2000;290:1080.

26. Bara L, Prč M, klar iM, Janjv B, Par J, Rs S, al. Y chr-

msmal hra Craan ppulan and s sland slas. eur. J.

Hum. gn. 2003;11:535-542.

27. Chh L, Nchls RA, Barbujan g, Baumn MA: Y nc daa suppr

h Nlhc dmc dusn mdl. Prc Nal Acad Sc USA 2002; 99:

11008-13

28. Marjanv D, Fmarn S, Mnana S, Prmrac D, Hadžslmv R,

Vdv S, al. th ppln mdrn Bsna-Hrvna: Y-chr-

msm haplrups n h hr man hnc rups. Ann. Hum. g-

n. 2005;69:757-63.

29. Smn o, Mar C, Bnu g, Ln AA, Al-zahry N, Baala V, al. or-

n, dusn, and drnan Y-chrmsm haplrups e and

J: inrncs n h nlhan eurp and la mrary vns

n h Mdrranan ara. Am J Hum gn 2004;784:1023-34.

30. Rs S, Mar C, kvsld t, Bnu g, Hlp H, Brmshva M, al. Phyl-

raphy Y-chrmsm haplrup i rvals dsnc dmans

prhsrc n fw n eurp. Am J Hum gn 2004;75:128-37.

31. Mrabal S, Varljn t, gaydn t, Rur M, Vujvc S, Ppvc D, al.

Human Y-Chrmsm Shr tandm Rpas: A tal Acculuran

and Mrans as Mchansms r h Dusn Arculur n h

Balan Pnnsula. Am. J Physcal. Anhrp. 2010;142: 380 -90.

32. Wna M, Malayarchu B, Drn M, Vanc t, Laur J, gmlca P,

al. Smlars and dsncns n Y Chrmsm n pl W-

srn Slavs. Am. J Physcal. Anhrp. 2010; 142: 540 -8.

33. Ban A, Lusll D, San M, Usl A, taarll g, Pnr D. Lnn

ialy and h Balans. A Y-chrmsm prspcv rm h Arbrs-h Calabra. Ann Hum Bly 2009;38:59-68.

34. Abdulla MA, Ahmed i, Assawaman A, Bha J, Brahmachar Sk, Calacal

gC et al. Mappn Human enetc dversty n Asa. Scence 2009;326:

1541-45.

35. Bswas S, Shnld LB, Ay JM. gnm wd nsh n h parns

and drmnans n scal ppulan srucur n humans. Am. J.

Hum. gn. 2009;84:641-50.

36. Bhar DM, Yunusbayv B, Mspalu M, Mspalu e, Rss S, Par J,

al. th nm wd-srucur h Jwsh ppl. Naur 2010;466:

238-42.



Documents

DraganPrimorac Y-kromosom