Objectives: The objective of this study was to enhance our understanding of the population history in South America, specifically Northwestern Argentina, by analyzing complete ancient mitogenomes of individuals from the Ojo de Agua archeological site (970 BP) in Quebrada del Toro (Salta, Argentina).
Materials and methods: We analyzed teeth from four individuals from the site Ojo de Agua (970 ± 60 BP), located in Quebrada del Toro (Andean region of Northwestern Argentina). DNA extracts were converted to double-stranded DNA libraries and indexed using unique dual-indexing primer combinations. DNA libraries were then enriched for the complete mitochondrial genome, pooled at equimolar concentrations, and sequenced on an Illumina® MiSeq™ platform. Reads from high quality libraries were trimmed, merged, and then mapped to the revised Cambridge Reference Sequence. The aDNA damage patterns were assessed and contamination estimated. Finally, variants were called, filtered, and the consensus mitogenome was constructed and used for haplogroup assignment. We also compiled available mitogenome sequences from ancient and present-day populations from the Southcentral Andes and other surrounding regions in Argentina. Maximum Likelihood and Bayesian phylogenetic reconstructions were obtained using the generated dataset.
Results: We successfully obtained the complete mitogenome sequence from one individual with an average depth coverage of 102X. We discovered a novel haplotype that was assigned to haplogroup D1. Phylogenetic reconstructions suggests that this haplotype falls within the sister branches of the D1j lineage, forming a well-supported clade. The estimate TMRCA of this clade that includes D1j and its sister branches ranged between 12,535 and 18,669 ya.
Discussion: The sequence analyzed in this study represents the first ancient mitogenome from within the valley region in Northwestern Argentina. We found that a representative of a lineage highly associated with D1j was already present approximately 1000 BP in the region. Our results agree with the proposed origin of D1j in other regions north of Patagonia and independent of the Pacific coast fast migratory route, contrary to what was originally hypothesized. This study highlights the lack of information regarding pre-Hispanic genetic diversity and contributes to the knowledge about the peopling process in South America.
Objetivos: El objetivo de este estudio fue contribuir a mejorar la comprensión del poblamiento de Sudamérica, específicamente del Noroeste Argentino, mediante el análisis de mitogenomas antiguos completos de individuos del sitio arqueológico Ojo de Agua (970 AP), Quebrada del Toro (Salta, Argentina). MATERIALES Y MÉTODOS: Se analizaron dientes de cuatro individuos del sitio Ojo de Agua (970 ± 60 AP), ubicado en la Quebrada del Toro (región andina del Noroeste Argentino). A partir de los extractos de ADN se armaron librerías doble cadena y se indexaron utilizando combinaciones únicas de pares de cebadores. Las librerías fueron luego enriquecidas en ADN mitocondrial, llevadas a concentraciones equimolares y secuenciadas en una plataforma Illumina® MiSeq™. Las lecturas de las librerías de alta calidad fueron recortadas, fusionadas y, posteriormente, alineadas con la Secuencia de Referencia de Cambridge revisada. Se evaluaron los patrones de daño del ADNa y se estimó la contaminación. Por último, se identificaron las variantes, se filtraron y se construyó el mitogenoma consenso, que se utilizó para la asignación de haplogrupos. Además, se recopilaron secuencias de mitogenomas disponibles para poblaciones pre-hispánicas y actuales de los Andes Centrosur y otras regiones adyacentes de Argentina. Utilizando el conjunto de datos generado, se obtuvieron reconstrucciones filogenéticas mediante Máxima Verosimilitud y estimación Bayesiana.
Resultados: Se obtuvo la secuencia completa del mitogenoma de un individuo con una profundidad media de 102X. Esta secuencia corresponde a un nuevo haplotipo que fue asignado al haplogrupo D1. Las reconstrucciones filogenéticas sugirieron que este haplotipo se encuentra dentro del grupo hermano del linaje D1j, conformando un clado bien soportado. La datación estimada para este clado que contiene a D1j y a todo su grupo hermano fue de entre 12.535 y 18.669 años atrás. DISCUSIÓN: La secuencia analizada en este estudio representa el primer mitogenoma antiguo de la región valliserrana del Noroeste Argentino. Se halló que un representante de un linaje altamente asociado con D1j ya estaba presente hace aproximadamente 1000 años AP en la región. Nuestros resultados concuerdan con un origen de D1j en otras regiones al norte de la Patagonia, e independientemente de la ruta migratoria rápida por la costa del Pacífico, en contraposición a lo planteado inicialmente. Este estudio pone en evidencia la falta de información que se tiene actualmente sobre la diversidad genética en tiempos prehispánicos y contribuye al conocimiento del proceso de poblamiento de Sudamérica.
Keywords: Northwestern Argentina; Southcentral Andes; ancient DNA; mitogenome.
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