En ny studie utmanar antagandet att alla sydöstra Bantutalande grupper är en enda genetisk enhet.

Språkfamiljen sydöstra bantu (SEB) inkluderar isiZulu, isiXhosa, siSwati, Xitsonga, Tshivenda, Sepedi, Sesotho och Setswana.

Nästan 80 % av sydafrikanerna talar ett av SEB-familjens språk som sitt första språk. Deras ursprung kan spåras till bönder i Väst-Centralafrika vars ättlingar under de senaste två årtusendena spridit sig söder om ekvatorn och slutligen in i södra Afrika.

Sedan dess, varierande grader av stillasittande [bruket att bo på ett ställe under lång tid], befolkningsrörelser och interaktion med Khoe- och San-samhällen, såväl som personer som talar andra SEB-språk, i slutändan genererade vad som idag är distinkta sydafrikanska språk som isiZulu, isiXhosa och Sesotho.

Trots dessa språkliga skillnader, dessa grupper behandlas mestadels som en enda grupp i genetiska studier.

Att förstå genetisk mångfald i en population är avgörande för framgången för genetiska studier av sjukdomar. Om två genetiskt distinkta populationer behandlas som en, de metoder som normalt används för att hitta sjukdomsgener kan bli felbenägna.

Att beakta dessa genetiska skillnader är avgörande för att ge en tillförlitlig förståelse av genetiken hos komplexa sjukdomar, såsom diabetes och högt blodtryck, hos sydafrikaner.

Dr Dhriti Sengupta och Dr Ananyo Choudhury vid Sydney Brenner Institute for Molecular Bioscience (SBIMB) vid Wits University var gemensamma huvudförfattare till artikeln som publicerades i Naturkommunikation den 7 april 2021.

Studien omfattade ett tvärvetenskapligt team av genetiker, bioinformatiker, lingvister, historiker och arkeologer från Wits University (Michèle Ramsay, Scott Hazelhurst, Shaun Aron och Gavin Whitelaw), universitetet i Limpopo, och partners i Belgien, Sverige och Schweiz.

"Sydöstra bantutalande har en tydlig språklig uppdelning - de talar mer än nio distinkta språk - och deras geografi är tydlig:några av grupperna finns oftare i norr, några i centrala, och några i södra Afrika. Men trots dessa egenskaper, SEB-grupperna har hittills behandlats som en enda genetisk enhet, säger Choudhury.

Studien fann att SEB-talande grupper är för olika för att kunna behandlas som en enda genetisk enhet.

"Så om du behandlar säg, Tsonga och Xhosa, som samma population – som ofta gjorts fram till nu – kan du få en helt fel gen inblandad för en sjukdom, säger Sengupta.

Om studien

Studien, med titeln:Genetisk understruktur och komplex demografisk historia för sydafrikanska bantutalare syftade till att ta reda på om SEB-talarna verkligen är en enda genetisk enhet eller om de har tillräckligt med genetiska skillnader för att kunna grupperas i mindre enheter.

Genetisk data från mer än 5 000 deltagare som talar åtta olika södra afrikanska språk genererades och analyserades.

Dessa språk är isiZulu, isiXhosa, siSwati, Xitsonga, Tshivenda, Sepedi, Sesotho och Setswana.

Deltagarna rekryterades från forskningsplatser i Soweto i Gauteng, Agincourt i Mpumalanga, och Dikgale i Limpopo-provinsen.

Genetiska skillnader speglar geografi, språk och historia

Studien upptäckte stora variationer i genetiskt bidrag från Khoe och San till SEB-talande grupper; vissa grupper har fått mycket genetiskt tillflöde från Khoe- och San-folk, medan andra har haft ett mycket litet genetiskt utbyte med dessa grupper.

Denna variation varierade i genomsnitt från cirka 2 % i Tsonga till mer än 20 % i Xhosa och Tswana.

Detta tyder på att SEB-talande grupper är för olika för att kunna behandlas som en enda genetisk enhet.

"Studien visade att det kan finnas betydande fel i upptäckten av sjukdomsgen och uppskattning av sjukdomsrisk om skillnaderna mellan sydöstra bantutalande grupper inte beaktas, säger Sengupta.

De genetiska data visar också stora skillnader i dessa gruppers historia under de senaste 1000 åren. Genetiska utbyten visade sig ha inträffat vid olika tidpunkter, föreslår en unik resa för varje grupp genom det södra afrikanska landskapet under det senaste årtusendet.

Dessa genetiska skillnader är tillräckligt starka för att påverka resultaten av biomedicinsk genetisk forskning.

Sengupta betonar, dock, att etnolinguistiska identiteter är komplexa och varnade för att extrapolera breda slutsatser från fynden angående genetiska skillnader.

"Även om genetiska data visade skillnader [separation] mellan grupper, det fanns också en betydande mängd överlappning [likhet]. Så även om fynd om skillnader kan ha ett stort värde ur ett forskningsperspektiv, de ska inte generaliseras, " hon säger.

En genetisk plan för framtida hälsa

En vanlig metod för att identifiera om en genetisk variant orsakar eller predisponerar oss för en sjukdom är att ta en uppsättning individer med en sjukdom (t.ex. högt blodtryck eller diabetes) och en annan uppsättning friska individer utan sjukdomen, och jämför sedan förekomsten av många genetiska varianter i de två uppsättningarna.

Om en variant visar en anmärkningsvärd frekvensskillnad mellan de två uppsättningarna antas det att den genetiska varianten kan vara associerad med sjukdomen.

"Dock, detta tillvägagångssätt beror helt på det underliggande antagandet att de två grupperna består av genetiskt likartade individer. En av de viktigaste höjdpunkterna i vår studie är observationen att bantutalande från två geografiska regioner – eller två etnolinguistiska grupper – inte kan behandlas som om de är samma när det gäller sjukdomsgenetiska studier, säger Choudhury.

Framtida studier, speciellt de som testar ett litet antal varianter, måste vara mer nyanserad och ha en balanserad etnolingvistisk och geografisk representation, han säger.

Denna studie är den andra landmärkestudien i afrikansk populationsgenetik, publicerat under de senaste sex månaderna, ledd av forskare vid Sydney Brenner Institute for Molecular Bioscience vid fakulteten för hälsovetenskap vid Wits University.

Professor Michèle Ramsay, direktör för SBIMB och motsvarande författare till studien, säger:"Den djupgående analysen av flera stora afrikanska genetiska datauppsättningar har precis börjat. Vi ser fram emot att bryta dessa datauppsättningar för att ge nya insikter i nyckelpopulationshistorier och genetiken för komplexa sjukdomar i Afrika."