Estructura del genoma del pueblo judio

Nature advance online publication 9 June 2010 | doi:10.1038/nature09103; Received 9 December 2009; Accepted 21 April 2010; Published online 9 June 2010

The genome-wide structure of the Jewish people

Doron M. Behar^1,2,14, Bayazit Yunusbayev^2,3,14, Mait Metspalu^2,14, Ene Metspalu², Saharon Rosset⁴, Jüri Parik², Siiri Rootsi², Gyaneshwer Chaubey², Ildus Kutuev^2,3, Guennady Yudkovsky^1,5, Elza K. Khusnutdinova³, Oleg Balanovsky⁶, Ornella Semino⁷, Luisa Pereira^8,9, David Comas¹⁰, David Gurwitz¹¹, Batsheva Bonne-Tamir¹¹, Tudor Parfitt¹², Michael F. Hammer¹³, Karl Skorecki^1,5 & Richard Villems²

1. Molecular Medicine Laboratory, Rambam Health Care Campus, Haifa 31096, Israel
2. Estonian Biocentre and Department of Evolutionary Biology, University of Tartu, Tartu 51010, Estonia
3. Institute of Biochemistry and Genetics, Ufa Research Center, Russian Academy of Sciences, Ufa 450054, Russia
4. Department of Statistics and Operations Research, School of Mathematical Sciences, Tel Aviv University, Tel Aviv 69978, Israel
5. Rappaport Faculty of Medicine and Research Institute, Technion – Israel Institute of Technology, Haifa 31096, Israel
6. Research Centre for Medical Genetics, Russian Academy of Medical Sciences, Moscow 115478, Russia
7. Dipartimento di Genetica e Microbiologia, Università di Pavia, Pavia 27100, Italy
8. Instituto de Patologia e Imunologia Molecular da Universidade do Porto (IPATIMUP), Porto 4200-465, Portugal
9. Faculdade de Medicina, Universidade do Porto, Porto 4200-319, Portugal
10. Institute of Evolutionary Biology (CSIC-UPF), CEXS-UPF-PRBB and CIBER de Epidemiología y Salud Pública, Barcelona 08003, Spain
11. Department of Human Molecular Genetics and Biochemistry, Sackler Faculty of Medicine, Tel Aviv University, Tel Aviv 69978, Israel
12. Department of the Languages and Cultures of the Near and Middle East, Faculty of Languages and Cultures, School of Oriental and African Studies (SOAS), University of London, London WC1H 0XG, UK
13. ARL Division of Biotechnology, University of Arizona, Tucson, Arizona 85721, USA
14. These authors contributed equally to this work.

Correspondence to: Doron M. Behar^1,2,14 Email: behardm@usernet.com

Correspondence to: Karl Skorecki^1,5 Email: skorecki@tx.technion.ac.il

Correspondence to: Richard Villems² Email: rvillems@ebc.ee

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Abstract

Contemporary Jews comprise an aggregate of ethno-religious communities whose worldwide members identify with each other through various shared religious, historical and cultural traditions^{1, 2}. Historical evidence suggests common origins in the Middle East, followed by migrations leading to the establishment of communities of Jews in Europe, Africa and Asia, in what is termed the Jewish Diaspora^{3, 4, 5}. This complex demographic history imposes special challenges in attempting to address the genetic structure of the Jewish people⁶. Although many genetic studies have shed light on Jewish origins and on diseases prevalent among Jewish communities, including studies focusing on uniparentally and biparentally inherited markers^{7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16}, genome-wide patterns of variation across the vast geographic span of Jewish Diaspora communities and their respective neighbours have yet to be addressed. Here we use high-density bead arrays to genotype individuals from 14 Jewish Diaspora communities and compare these patterns of genome-wide diversity with those from 69 Old World non-Jewish populations, of which 25 have not previously been reported. These samples were carefully chosen to provide comprehensive comparisons between Jewish and non-Jewish populations in the Diaspora, as well as with non-Jewish populations from the Middle East and north Africa. Principal component and structure-like analyses identify previously unrecognized genetic substructure within the Middle East. Most Jewish samples form a remarkably tight subcluster that overlies Druze and Cypriot samples but not samples from other Levantine populations or paired Diaspora host populations. In contrast, Ethiopian Jews (Beta Israel) and Indian Jews (Bene Israel and Cochini) cluster with neighbouring autochthonous populations in Ethiopia and western India, respectively, despite a clear paternal link between the Bene Israel and the Levant. These results cast light on the variegated genetic architecture of the Middle East, and trace the origins of most Jewish Diaspora communities to the Levant.

Microbiota vaginal (Tomado del Blog de Manuel Sanchez)

Una colaboración entre varios grupos investigadores ha llevado a cabo un estudio para entender el microbioma vaginal humano y su papel en la defensa frente a las infecciones urogenitales femeninas. Para ello han tomado muestras de la microbiota vaginal de 396 mujeres norteamericanas pertenecientes a cuatro grupos étnicos: blancas, negras, hispanas, y asiáticas. La microbiota fue analizada mediante diversos procedimientos incluyendo la secuenciación y comparación de los genes que codifican para el 16S rRNA. Los resultados han sido publicados en la revista PNAS.

Uno de los objetivos era determinar si había un "microbioma nuclear" (core microbiome) común a la microbiota vaginal de todas las mujeres. Algo similar a lo que se ha descrito para la microbiota intestinal o para la del pene. Pero no ha sido así. Han encontrado que la microbiota vaginal presenta una diversidad de comunidades bacterianas que se pueden agrupar en cinco grupos (clusters). Los grupos I, II, III y V están dominados por las especies Lactobacillus crispatus, L. gasseri, L. iners, y L. jensenii. El grupo IV es muy diverso y tiene una alta proporción de organimos estrictamente anaerobios. Pero lo más importante es que los cinco grupos bacterianos tienen en común la producción de ácido láctico, un compuesto clave en la ecología de la microbiota vaginal. Es decir, no hay un "microbioma nuclear" pero las diversas comunidades microbianas interactúan como si lo hubiera. El láctico es el responsable de que el pH vaginal sea ácido, creando unas condiciones en el que no pueden crecer numerosos microorganismos patógenos.

Esquema que muestra los cinco agrupamientos genéticos (I al V) encontrados en la microbiota vaginal. La cantidad de ramas nos indica la diversidad microbiana. En la parte de abajo tenemos los valores Nugent para los distintos microorganismos caracterizados. El color rojo indica que esos micrroganismos pueden participar en procesos de vaginosisi aunque se encuentren en la microbiota normal. En la barra más inferior se indica el valor de pH óptimo de dichos microorganismos. (fuente: Ravel et al.)

Sin embargo, no todas las comunidades microbianas que forman la microbiota vaginal son igual de protectoras frente a los patógenos externos. Es importante que haya un equilibrio dinámico entre ellas para mantener una correcta salud vaginal. Las muestras vaginales fueron sometidas a los llamados criterios o puntuación de Nugent para el diagnóstico de la vaginosis bacteriana. Se realiza una tinción de Gram y se evalúa al microscopio la presencia de bacilos grandes Gram-positivos que corresponde a los Lactobacillus. Como esas bacterias corresponden a la flora normal el valor 0 se da cuando hay muchas y el valor 4 cuando hay pocas. Luego se cuentan los bacilos pequeños Gram-variables que suelen corresponder al patógeno Gardenella vaginalis, pero en este caso el 0 es para cuando no se ve ninguna y el 4 para muchas. Y finalmente se evalúan los bacilos curvados Gram-variable que se corresponden con el morfotipo patógeno Mobiluncus, aunque los valores se dan entre 0 y 2. Una puntuación de 7 ó más ese considera como indicadora de una vaginosis bacteriana. Al correlacionar los resultados genéticos con los resultados obtenidos tras aplicar el criterio de Nugent lo que se ha encontrado es que la mayor parte de microorganismos del grupo IV tienen valores de Nugent altos, mientras que los del grupo I presentan los valores más bajos.

Un resultado llamativo ha sido encontrar que hay diferencias entre los diferentes grupos étnicos. Las mujeres hispanoamericanas tienen el pH más alto (pH 5.0 ± 0.59), seguidas de las mujeres negras (pH 4.7 ± 1.04), las asiáticas (pH 4.4 ± 0.59) y finalmente las mujeres blancas (pH 4.2 ± 0.3). Esos datos se correlacionan con el hecho de que las comunidades microbianas dominadas por los lactobacilos son más abundantes en las mujeres blancas y asiáticas. Paralelamente, las comunidades microbianas que no ofrecen una protección óptima frente a los patógenos eran más comunes en las mujeres hispanoamericanas y negras que en las asiáticas y blancas.

Representación de la distribución de las comunidades bacterianas vaginales por grupo étnico. Entre paréntesis se muestra el número de mujeres muestreadas en cada grupo étnico. (fuente Ravel et al.)

El porqué de dichas diferencias es desconocido. Pero los autores dejan muy claro en el artículo que esto no quiere decir que la microbiota vaginal de las mujeres blancas y asiáticas sea más "saludable" que la de las mujeres negras e hispanas porque todas las muestras fueron recogidas de mujeres sanas. Por trabajos anteriores se sabe que la composición de la microbiota vaginal depende de factores muy diversos debidos al hospedador como son: el funcionamiento del sistema inmune, ya sea el innato o el adaptativo, las secreciones vaginales, las células del epitelio, los hábitos de higiene, los métodos anticonceptivos y el comportamiento sexual.

Como indican al final del artículo, las diferencias en la composición de las comunidades bacterianas vaginales deben de ser tomadas en cuenta cuando se estiman los riesgos de padecer una enfermedad, o bien para su diagnosis y tratamiento. Estos trabajos son los primeros pasos hacia la creación de una medicina personalizada enfocada hacia la salud reproductora de la mujer.

Nugent RP, Krohn MA, & Hillier SL (1991). Reliability of diagnosing bacterial vaginosis is improved by a standardized method of gram stain interpretation. Journal of clinical microbiology, 29 (2), 297-301 PMID: 1706728

Ravel, J., Gajer, P., Abdo, Z., Schneider, G., Koenig, S., McCulle, S., Karlebach, S., Gorle, R., Russell, J., Tacket, C., Brotman, R., Davis, C., Ault, K., Peralta, L., & Forney, L. (2010). Microbes and Health Sackler Colloquium: Vaginal microbiome of reproductive-age women Proceedings of the National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.1002611107