瓶颈中的信息：从法属波利尼西亚到拉帕努伊和夏威夷的嵌套奠基者效应

Message in a bottleneck: Nested founder effects from French Polynesia to Rapa Nui and Hawai'i.

作者信息Cole Shanks, Edward C Huang, Christophe Thomassin, Anne-Katrin Emde, Vahinetua Rodière, Mauricio Moraga, Karla Sandoval, Tony Merriman, Tristan Pascart, Andrés Moreno-Estrada, Stephane E Castel, Keolu Fox, Alexander G Ioannidis

PMID42848896

期刊Science

发布时间2026-10-08

DOI10.1126/science.aec7662

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实验完整度

高

整合法属波利尼西亚、拉帕努伊和All of Us夏威夷人全基因组数据，进行祖先推断、IBDNe、IBD、F3和ARG分析，并验证致病突变频率。

主要模型

法属波利尼西亚人群全基因组序列（n=1,050）拉帕努伊人全基因组序列（n=12） All of Us生物样本库夏威夷原住民基因组数据萨摩亚和汤加人群作为西波利尼西亚参考

重点核对

法属波利尼西亚队列排除二级亲属后n=896，用于等位基因频率计算波利尼西亚特异性等位基因频率仅考虑变异坐标处两个单倍型均为波利尼西亚祖先的个体（ADAMTSL4、PDE6B、FAN1分别为511、535、537人） IBDNe应用于581名塔希提社会群岛人，仅使用波利尼西亚祖先片段使用Samoa作为外群计算outgroup-F3统计量 FAN1 p.Trp707*在法属波利尼西亚频率>1%，gnomAD频率为0

摘要

奠基者效应可导致强烈的、人群特异性的等位基因频率分化，包括常染色体隐性遗传病。对芬兰人和阿米什人等欧洲裔群体的特征描述已促成了针对各自群体的可操作基因检测。我们展示波利尼西亚人在定居东波利尼西亚过程中经历了强一个数量级的累积奠基者效应。利用覆盖波利尼西亚的全基因组序列，我们发现两个瓶颈效应最强的群体是夏威夷和复活节岛（拉帕努伊），并且这两个遗传关系最密切但地理上相距遥远的岛屿很可能由同一批超级航海者定居，其祖先根源位于曼加雷瓦。我们识别了由这一系列连续海洋奠基者事件产生的临床遗传变异，包括在东波利尼西亚常见（>1%）但在gnomAD中完全缺失的FAN1功能丧失突变。

波利尼西亚人群结构分析

分离波利尼西亚祖先片段并揭示岛屿间群体结构

使用Gnomix进行局部祖先推断，基于欧洲、非洲、东亚、菲律宾和波利尼西亚样参考面板，提取波利尼西亚特异性基因组片段，并进行降采样祖先特异性PCA。

塔希提有效种群大小历史重建

估计塔希提奠基瓶颈的大小和时间

对581名塔希提社会群岛人应用祖先特异性IBDNe方法，仅考虑波利尼西亚祖先片段。

种群内IBD强度量化

量化各岛屿奠基者效应的强度

计算每个岛屿内个体间的波利尼西亚祖先片段IBD总和，并按有效波利尼西亚个体对数量归一化，同时计算全球其他人群的IBD分数作为参考。

夏威夷与其他岛屿遗传关系分析

确定夏威夷与哪个波利尼西亚岛屿遗传关系最密切

以萨摩亚为外群计算outgroup-F3统计量，计算岛屿间IBD总和及5–15cM片段平均长度，构建2500棵邻接树。

致病奠基者突变频率测定

确定法属波利尼西亚人群中三种常染色体隐性致病突变的等位基因频率

在法属波利尼西亚队列中计算ADAMTSL4 p.Arg746His、PDE6B p.Ala733Pro和FAN1 p.Trp707*的等位基因频率和携带者频率，并与gnomAD频率比较。

环节	核对要点
波利尼西亚人群结构分析	局部祖先推断参考面板组成、PCA降采样上限（每群体25人）、夏威夷原住民纳入阈值（波利尼西亚样祖先>10%）阅读提示：Methods and Materials中局部祖先推断与PCA部分，Fig. 1A和图注
塔希提有效种群大小历史重建	样本量581名塔希提社会群岛人、IBDNe参数、仅使用波利尼西亚祖先片段、世代时间28年/代阅读提示：Methods and Materials中IBDNe部分，Fig. 2A和图注
种群内IBD强度量化	地理分组定义、归一化方法（按有效波利尼西亚个体对数量）、jackknife重采样标准误阅读提示：Materials and Methods中种群内IBD计算部分，Fig. 2B和图注
夏威夷与其他岛屿遗传关系分析	外群选择（萨摩亚）、IBD片段长度范围（5–15cM）、自举重复数（2500棵邻接树）、仅使用波利尼西亚祖先片段阅读提示：Methods and Materials中outgroup-F3和IBD分析部分，Fig. 3图注
致病奠基者突变频率测定	频率计算队列（排除二级亲属后n=896）、波利尼西亚特异性频率的个体纳入标准（变异坐标处两个单倍型均为波利尼西亚祖先）、gnomAD版本（v4.1）阅读提示：Results中表1及表注，Materials and Methods中等位基因频率计算部分

环节

核对要点

波利尼西亚人群结构分析

局部祖先推断参考面板组成、PCA降采样上限（每群体25人）、夏威夷原住民纳入阈值（波利尼西亚样祖先>10%）

阅读提示：Methods and Materials中局部祖先推断与PCA部分，Fig. 1A和图注

塔希提有效种群大小历史重建

样本量581名塔希提社会群岛人、IBDNe参数、仅使用波利尼西亚祖先片段、世代时间28年/代

阅读提示：Methods and Materials中IBDNe部分，Fig. 2A和图注

种群内IBD强度量化

地理分组定义、归一化方法（按有效波利尼西亚个体对数量）、jackknife重采样标准误

阅读提示：Materials and Methods中种群内IBD计算部分，Fig. 2B和图注

夏威夷与其他岛屿遗传关系分析

外群选择（萨摩亚）、IBD片段长度范围（5–15cM）、自举重复数（2500棵邻接树）、仅使用波利尼西亚祖先片段

阅读提示：Methods and Materials中outgroup-F3和IBD分析部分，Fig. 3图注

致病奠基者突变频率测定

频率计算队列（排除二级亲属后n=896）、波利尼西亚特异性频率的个体纳入标准（变异坐标处两个单倍型均为波利尼西亚祖先）、gnomAD版本（v4.1）

阅读提示：Results中表1及表注，Materials and Methods中等位基因频率计算部分

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