Informe de los Directores de tesis

La tesis doctoral “Aspectos biodemográficos de grupos étnicos Macro-Pano de Bolivia y caracterización genética de las poblaciones Aymará, Quechua Chimane y Mosetén” está elaborada y articulada sobre la base de los resultados originales obtenidos en ocho artículos publicados y uno en preparación para su publicación por Francesc Bert Fibla. Los artículos realizados han sido publicados en revistas internacionales diferentes, todas ellas basadas en el sistema de revisión peer review.

Los objetivos de las investigaciones realizadas en los nueve artículos son la descripción genética y el análisis de la variación poblacional de cuatro poblaciones; Aymará, Quechua, Chimane y Mosetén del Piedemonte andino de Bolivia, mediante el análisis del ADN mitocondrial, del cromosoma Y y de marcadores STR autosómicos con la intención de aportar información acerca del poblamiento humano de la zona de contacto andino- amazónica.

La gran cantidad de datos genéticos poblacionales obtenidos sobre los distintos marcadores genéticos así como los referentes a las poblaciones estudiadas han supuesto un avance importante en el conocimiento de la variación genética de las poblaciones actuales de ésta una subregión de Sudamérica hasta el momento desconocida.

La relevancia de la investigación realizada en los campos de la antropología biológica y de la genética de las poblaciones humanas queda demostrada por la calidad de las revistas donde han sido publicados los resultados obtenidos.

Respecto a la publicación 1: Gené, M., M. Fuentes, E. Huguet, E. Piqué, F. Bert, A. Corella, A. Pérez-Pérez, J. Corbella & P. Moreno. 1998. Quechua Amerindian population characterized by HLA-DQA1, YNZ22, 3’APO B, HUMTH01 and HUMVWA31A polymorphisms. J Forensic Sci43 (2): 403-405. Francesc Bert, llevo a termino la recogida de parte de las muestras y participó activamente en la redacción de la introducción del artículo. La revista Journal of Forensic Sciences tiene un factor de impacto IF = 0,769, MEDICINE, LEGAL, 6 de 9 (Tercer Cuartil).

En la publicación 2: Gené, M., P. Moreno, N. Borrego, E. Piqué, A. Xifro, M. Fuentes, F. Bert, A. Corella, A. Pérez-Pérez, D. Turbón, J. Corbella & E. Huguet. 2000. Population study of Aymara Amerindians for the PCR-DNA polymorphisms HUMTH01, HUMVWA31A, D3S1358, D8S1179, D18S51, D19S253, YNZ22 and HLA-DQA1. Int J Legal Med113: 126-128. Francesc Bert participó en la recogida de muestras y en el análisis estadístico de los resultados. La revista International Journal of Legal Medicine tiene un IF = 1,497, MEDICINE, LEGAL, 1 de 9 (Primer Cuartil); PATHOLOGY, 25 de 67 (Segundo Cuartil).

En referencia a la publicación 3: Bert F, Corella A, Gené M, Pérez-Pérez A and Turbón D. 2001. Major Mitochondrial DNA Haplotype Heterogeneity in Highland and Lowland Amerindian Populations from Bolivia. Hum Biol, 73: 1-16. Francesc Bert, participó en la recogida de muestras, en los procesos de extracción del ADN mitocondrial y determinación de los haplogrupos mediante la técnica de la PCR. Francesc Bert, realizó el análisis estadístico y participó activamente en la discusión de los resultados y elaboración del manuscrito. La revista Human Biology tiene un IF = 1,664, BIOLOGY, 13 de 42 (Tercer Cuartil); GENETICS & HEREDITY, 71 de 113 (Segundo Cuartil).

En la publicación 4: Bert F, Corella A, Gené M, Pérez-Pérez A y D Turbón. 2004. Mitochondrial DNA diversity in the Llanos de Moxos: Moxo, Movima and Yuracaré Amerindian populations from Bolivia lowlands. Ann Hum Biol 31 (1): 9-28. Francesc Bert intervino activamente en la recogida de muestras, en la secuenciación de las muestras así como en el manuscrito de la introducción y las conclusiones. La revista Annals of Human Biology tiene un IF = 0,991, BIOLOGY, 37 de 64 (Segundo Cuartil); PUBLIC, ENVIRONMENTAL & OCCUPATIONAL HEALTH, 63 de 93 (Segundo Cuartil)

Respecto a la publicación 5: Corella A, Bert F, Pérez-Pérez A., Gené M y Turbón D. 2007. Mitochondrial DNA diversity of the Amerindian Populations living in the Andean Piedmont of Bolivia: Chimane, Mosetén, Aymara and Quechua. Ann Hum Biol34 (1): 34-55. Francesc Bert, participó en la recogida de muestras, en la extracción del ADN mitocondrial y realizó el análisis estadístico de los resultados. Francesc Bert, También participó activamente en la elaboración de las conclusiones del artículo y en la elaboración del manuscrito en general. La revista Annals of Human Biology tiene un IF = 1,060, BIOLOGY, 43 de 70 (Segundo Cuartil); PUBLIC, ENVIRONMENTAL & OCCUPATIONAL HEALTH, 77 de 100 (Primer Cuartil).

En la publicación 6: Corella A, Bert F, Pérez-Pérez A, Gené M y Turbón D. 2008. HUMTH01, HUMVWA31A, HUMCSF1PO and HUMTPOX polymorphisms in Amerindian populations living in the Beni Department of Bolivia. Ann Hum Biol35 (5): 556- 564. Francesc Bert intervino en la recogida de muestras, en el proceso de extracción del ADN así como en el manuscrito del artículo. La revista Annals of Human Biology tiene un IF = 1,060, BIOLOGY, 43 de 70 (Segundo Cuartil); PUBLIC, ENVIRONMENTAL & OCCUPATIONAL HEALTH, 77 de 100 (Primer Cuartil).

En la publicación 7: López-Parra AM, Tirado M, Baeza C, Bert, F, Corella A, Pérez- Pérez A, Gamba C, Fernández E, Arroyo-Pardo E. 2008. Genetic structure of the population of Beni department (North Bolivia). For Sci Int 1: 348-349. Francesc Bert colaboró en la recogida de muestras y en el apartado introductorio del artículo. La revista Forensic Science International tiene un IF = 1,928, MEDICINE, LEGAL. 3 de 11 (Cuartil 2).

En referencia a la publicación 8: Tirado M, López-Parra AM, Baeza C, Bert F, Corella A, Pérez-Pérez A, Turbón D y Arroyo-Pardo E. 2009. Y-chromosome haplotypes defined by 17 STRs included in AmpFlSTR Y filer PCR Amplification Kit in a multi ethnical population from El Beni Department (North Bolivia). Legal Med 11 (2): 101-103. Francesc Bert participó en la obtención de muestras y en la extracción del ADN. La revista Legal Medicine no está referenciada en el SCI pero es una revista internacional de prestigio considerable.

En la publicación 9 (en preparación): Bert F, Corella A, Pérez-Pérez A,Gené M, and Turbón D. Aymara, Chimane, Ignaciano, Mosetén, Movima, Quechua, Trinitario and Yuracaré, populations living in the Beni Department (Bolivia) characterized by HUMTH01, HUMVWA31A, HUMCSF1PO and HUMTPOX polymorphisms. Francesc Bert ha participado en la recogida de muestras, en el redactado de los apartados de métodos y conclusiones así como en el análisis estadístico.

Barcelona, 4 de Febrero de 2011

3.2

En el articulo se analizan las frecuencias alélicas y genotípicas de los polimorfismos genéticos HLA-DQα, YNZ22, 3’APO B, HUMTH01 y HUMVWA31A de una muestra de 113 individuos Quechuas originarios de Bolivia. El registro y los datos de estos marcadores genéticos en poblaciones autóctonas de Sudamérica era escaso cuando se realizó et articulo.

La población Quechua, definida por ser los antepasados de la cultura Inca y por compartir una lengua propia, ampliamente distribuida en el área andina del continente Americano es uno de los grupos humanos numéricamente más importantes de Sudamérica, su población estimada oscila entre los 5 y los 7 millones de habitantes. Los Quechuas estudiados en el articulo habitan en la Provincia de Dalence del Departamento de Oruro (Bolivia).

Las muestras analizadas consistieron en dos bulbos pilosos para cada uno de los 113 individuos de ambos sexos que previamente y mediante una encuesta se aseguró que no estaban emparentados. El ADN se extrajo utilizando CheelexTM 100 utilizando el método descrito por Walsh et al. (1991)

La amplificación mediante la técnica de la PCR de los alelos HLA-DQα se realizó con el Kit AmpliTypeTM de Perkin-Elmer. Para los polimorfismos de los minisatélites YNZ22 y 3’ApoB se han seguido los protocolos descritos por Boerwinkle et al. (1989), Batanian et al. (1990) y Walsh et al. (1991). La detección de los diferentes alelos se realizó a partir de una electroforesis con bromuro de etidio en un gel de agarosa 2% Seakem GTG- FMCTM para los polimorfismos de YNZ22 y 3% NuSieve 3:1 FMCTM para 3’ApoB.

HUMTH01 y HUMVWA31A son microsatélites VNTRs. La amplificación por PCR se realizó utilizando los primers o cebadores descritos por Edwards et al. (1992) y Kimpton

et al. (1992) respectivamente. En los primers se utilizaron marcadores fluorescentes, las condiciones de la PCR fueron las mismas descritas por Wiegand et al. (1993) y Möller et al. (1994) respectivamente. La separación de los alelos se hizo en gel de acrilamida/bisacrilamida utilizando el láser fluorescente automático (ALF) DNA sequencer (Pharmacia).

Todas las amplificaciones de ADN realizadas utilizaron muestras de control tanto positivas como negativas.

La frecuencia para cada alelo varia según el polimorfismo estudiado. Los tamaños muestrales fueron HLA-DQα, HUMTH01, HUMVWA31A, n=108 YNZ22 n=103 y 3’APO B n=107. Debido a que para algunos individuos no se pudieron determinar los polimorfismos se analizo la posible desviación del equilibrio Hardy-Weinberg (HWE) con el test propuesto por Guo y Thompson (1992). El desequilibrio de ligamiento fue calculado utilizando el programa GENEPOP. También se calcularon el poder de discriminación (PD) y la probabilidad de exclusión (CE)

La totalidad de las distribuciones genotípicas de los cinco polimorfismos estudiados se encuentran en equilibrio Hardy-Weinberg y el test de análisis de correlación interclases demostró que no hay correlación entre pares de alelos de cualquier de los cinco loci. Los resultados demuestran una clara distinción entre la población Quechua y las poblaciones caucasoides estudiadas previamente por algunos autores .

La población Quechua también difiere de las poblaciones Inuit y amerindias mejicanas para el marcador HUMTH01 y de las poblaciones Pehuenche y Dogrib para 3’Apo B. Los valores de los discriminantes genéticos PD y CE observados para los cinco sistemas son inferiores a los descritos para poblaciones europeas.

Los autores agradecen la colaboración de los habitantes Quechua de la provincia de Oruro.

3.3

El propósito del siguiente trabajo es aportar datos genéticos de la población Aymará del altiplano boliviano y compararlos con los de la población Quechua realizados en el artículo previo.

Las frecuencias génicas y genotípicas para ocho polimorfismos (HUMTH01, HUMVWA31A, D3S1358, D8S1179, D18S51, D19S253, YNZ22 y HLA-DQα) nucleares se han analizado en una muestra de individuos Aymará de Bolivia mediante la técnica de la PCR. No se han observado desviaciones del equilibrio Hardy-Weinberg en todos los sistemas estudiados. Se han hallado diferencias significativas en las frecuencias alélicas del sistema HUMVWA31A con la población Quechua previamente estudiada por Gené et al. (1998) que vive en áreas solapadas de Bolivia lo cual sugiere un cierto grado de diferenciación entre ambas poblaciones. La población Aymará constituye junto a las poblaciones Quechua y Uru- Chipaya una de las tres principales poblaciones andinas de Bolivia. Los Aymará ocupan el vasto altiplano de Bolivia con centro geográfico ubicado en el lago Titicaca. Los individuos estudiados en el presente trabajo viven en altitudes comprendidas entre los 3.500 y los 4.000 m. en las provincias bolivianas de Pacajes y Murillo (Departamento de La Paz).

Las frecuencias para los ocho sistemas de ADN se muestran en la tabla 1 (ver artículo), La distribución de los genotipos para todos los loci se hallan en equilibrio Hardy- Weinberg. La comparación con la población Quechua se ha efectuado sólo con los sistemas HLA-DQα, YNZ22, HUMTH01 y HUMVWA31A sin hallarse diferencias estadísticamente significativas para HUMTH01 (P = 0,7755), YNZ22 (P = 0,1508), HLA-DQα (P = 0,7699) pero si con el sistema HUMVWA31A (P = 5,017E-04), para confirmar los resultados para este locus todas las muestras se tiparon dos veces.

Si bien el estudio determina una cierta afinidad genética utilizando los citados marcadores, entre Quechuas y Aymaras. La diferencia hallada para uno de los sistemas, necesitara de posteriores estudios y el estudio de otros polimorfismos genéticos.

Parámetros estadísticos de utilidad medico forense como el poder de discriminación (PD) y la probabilidad de exclusión (CE) se han determinado a partir de las frecuencias génicas en la población Aymará.

Abstract Allele and genotype frequencies for eight DNA polymorphisms (HUMTH01, HUMVWA31A, D3S1358, D8S1179, D18S51, D19S253, YNZ22 and HLA-DQα) were determined in a population sample of Aymara In- dians from Bolivia using PCR. No deviations of the observed allelic frequencies from Hardy-Weinberg equi- librium were found for all the systems studied. Signifi- cant differences in the allele frequencies were found be- tween the Aymara and Quechua populations only for HUMVWA31A, which suggests a certain degree of ge- netic differentiation between the two populations.

Key words HUMTH01 · HUMVWA31A · D3S1358 · D8S1179 · D18S51 · D19S253 · YNZ22 · HLA-DQα· Aymara

Introduction

DNA polymorphisms have been widely studied in many human populations [1, 2]. However, there is a scarcity of data for autochthonous South American Indians. The aim of this study was to report the allele frequency distri- butions for HUMTH01, HUMVWA31A, D3S1358, D8S1179, D18S51, D19S253, YNZ22 and HLA-DQαin the Aymara population.

The Aymara people constitute a large South American Indian group living in the vast windy Titicaca plateau of the Central Andes of modern Peru and Bolivia. The Aymara studied live at an altitude of 3835 m in the provinces of Pacajes and Murillo in the department of La Paz (Bolivia).

Material and methods

The biological samples analysed consisted of two hairs with root bulbs taken from unrelated individuals of both sexes from the Ay- mara population. DNA was extracted with Chelex 100 using the method described by Walsh et al.[3]. The HLA-DQαtyping was done with the AmpliType kit. Genotyping methods used for the other PCR-DNA polymorphisms were as described in previous studies on Catalonian populations [1, 4, 5]. For the D19S253 sys- tem, the alleles were scored following the terminology used by De Stefano et al. [6].

Possible divergence from Hardy-Weinberg equilibrium (HWE) was determined by using the exact test proposed by Guo and Thompson [7].

From a forensic point of view, the power of discrimination (PD)[8], heterozygosity value (h)[9] and the “a priori” chance ex- clusion value (CE)[10] were calculated. The Aymara data were compared with those from a Quechua population using a R ×C contingency table χ2_{-test for homogeneity [11].}

Results and discussion

Allele frequencies for the eight DNA systems studied in the Aymara population sample are shown in Table 1. The distribution of the genotypes for all loci were in Hardy- Weinberg equilibrium. The results were compared with those of Quechua Indians, previously studied by our group [12], as another important population living in the same geographic area.

The comparisons between the Aymara and Quechua have been carried out only with the four commonly pub- lished polymorphisms (HUMTH01, HUMVWA31A, YNZ22 and HLA-DQα). No statistically significant differences were observed for HUMTH01 (P= 0.7755), YNZ22 (P= 0.1508), and HLA-DQα(P= 0.7699) but significant dif- ferences were observed for the HUMVWA31A system M. Gené · P. Moreno · N. Borrego · E. Piqué · A. Xifró ·