Cumulatief heeft het grote aantal monsters dat hierin verzameld is, in combinatie met de beschikbaarheid van zeer hoog opgeloste vaderlijke fylogenieën die zich vele generaties terug uitstrekken, het mogelijk gemaakt om bepaalde conclusies over de Ashkenazi Levite haplogroep R1a stichtende lijn met een hoge mate van vertrouwen te formuleren. Van in totaal 71 individuen die een Asjkenazische Levitische of Asjkenazische niet-Levitische vaderlijke afstamming verklaarden, werd bij het begin van de studie vastgesteld dat zij behoorden tot haplogroep R1a-M582, en op basis van hun STR-profielen een breed scala van de variatie vertegenwoordigden die binnen die haplogroep werd aangetroffen. Opvallend genoeg konden alle 71 Y-chromosomen opnieuw worden toegewezen aan een enkele zich uitbreidende clade genesteld binnen R1a-M582 en hierin gelabeld R1a-Y2619, volgens een van de zes varianten die op dat niveau werden gevonden (Fig. 2 en aanvullende Figuur S1). De enige eerder gerapporteerde monsters die deze clade deelden waren vijf monsters van Ashkenazi Joods erfgoed waarvan de Leviet-status niet werd gerapporteerd26. Bijgevolg zijn alle R1a-Y2619 individuen, of zij zich nu als Joden of niet-Joden identificeren, of zij nu Asjkenazisch of niet-Ashkenazisch zijn, of zij nu Levieten of niet-Levieten zijn, de directe mannelijke afstammelingen van de vaderlijke lijn van één gemeenschappelijke mannelijke voorouder die ~1.743 ybp leefde (Tabel 1). Aangezien hedendaagse mannen van alle tot nu toe bemonsterde takken van R1a-Y2619 een van de vele achternamen van Levieten dragen, kan sterk worden aangevoerd dat deze mannelijke voorouder zichzelf als Leviet beschouwde en mogelijk de patroniemen achternaam Leviet heeft gedragen. De omvang van de stichtingsgebeurtenis kan worden geschat door berekening van het aantal hedendaagse individuen dat naar verwachting een R1a-Y2619 Y-chromosoom draagt. Twee onafhankelijke steekproefreeksen van Asjkenazische Joden waarin de Leviet-status onbekend was, hebben het percentage van de R1a-Y2619 vaderlijke haplogroep, R1a-M17/M198, in de Asjkenazische bevolking geschat op respectievelijk 9,6%20 en 11,5%27. Het eerste artikel meldde dat haplogroep R1a-M582 7,9% uitmaakte van de totale Asjkenazische bevolking20. Hier tonen wij aan dat alle Asjkenazische monsters die tot haplogroep R1a-M582 behoren, geherclassificeerd kunnen worden als R1a-Y2619. Gebaseerd op een Ashkenazi bevolkingsgrootte van ~4.000.00013 mannen, van wie ongeveer 7,9% R1a-Y2619 zijn, zouden er ~300.000 Ashkenazi mannen zijn die in hun directe mannelijke lijn afstammen van een enkele relatief recente voorouder, met veel van die mannen die zichzelf als Leviet identificeren.
Twee factoren stelden ons in staat om nauwkeuriger coalescentie-leeftijden en betrouwbaarheidsintervallen te bereiken dan eerder berekend voor de Ashkenazi Leviet R1a afstamming18,20. Ten eerste, het grote aantal hele Y-chromosomen dat beschikbaar was (Supplementele Tabel S1), en ten tweede, de beschikbare gegevens van de Horowitz stamboom die een intern ijkpunt mogelijk maakte (Fig. 3). De goed gedocumenteerde genealogische records van de Horowitz stamboom laten zien hoe robuust hele Y-chromosoom sequenties kunnen zijn bij de reconstructie van vaderlijke voorouders. Het kalibratiepunt was gebaseerd op drie Horowitz monsters met goed gedocumenteerde genealogieën coalescing 402 ybp. Twee andere individuen, die zelf geaffilieerd waren met de Horowitz dynastie, maar geen duidelijke genealogieën hadden, waren nauw geclusterd met deze drie monsters. Geen van de monsters in de onmiddellijke zusterclades identificeerde zichzelf als deel van de Horowitz dynastie. Opvallend is dat de moleculaire leeftijd van de knoop die alle vijf Horowitz-monsters omvat, werd berekend op ~690 ybp, terwijl de genealogische coalescentietijd wijst op 546 ybp. Dit suggereert dat de Horowitz-knoop R1a-YP268 (g.23133909G > A) de eigenlijke gereconstrueerde whole-Y-sequentie van de genoemde stichter van deze stamboom zou kunnen vertegenwoordigen (Fig. 3b). Het is echter belangrijk op te merken dat de geschatte coalescentie-leeftijden bij benadering zijn, aangezien enkele methodologische variaties tot enigszins verschillende resultaten kunnen leiden. Zo zou de toepassing van onze coalescentiemethode op de gegevens van het Illumina-platform alleen, een coalescentieleeftijd van ~1.398 ybp hebben opgeleverd voor de Ashkenazi Levitische R1a-Y2619-clade en ~645 jaar ybp voor de R1a-YP268-clade. Dergelijke verschillen kunnen worden toegeschreven aan de mogelijkheid om langere overlappende stukken van het Y-chromosoom te gebruiken bij vergelijking van monsters die met dezelfde machines en parameters zijn gesequeneerd. We hebben geen tijdstip van coalescentie berekend op basis van STR variaties, omdat we eerder hebben aangetoond dat zij geen verdere informatie verschaffen voor recent coalescente clades6.
De voorgestelde Midden-Oosterse oorsprong van de Ashkenazi Levitische lijn, gebaseerd op wat eerder een relatief beperkt aantal gerapporteerde monsters was20, kan nu als stevig gevalideerd worden beschouwd. Terwijl de hoogste frequenties van haplogroep R1a worden gevonden in Oost-Europa18,28, onthulden onze gegevens een rijke variatie van haplogroep R1a buiten Europa die fylogenetisch gescheiden is van de typisch Europese R1a-takken. Het is duidelijk dat R1a-Y2619 goed genesteld is in een overvloed aan fylogenetisch verwante zusterklassen in het Midden-Oosten, bemonsterd in Iraanse Azeri’s, een Kerman, een Yazidi en een man uit Iberia. Dit levert het nodige bewijs voor zijn oorsprong (Fig. 2 en Supplemental Figure S1). De exacte migratie route van R1a-Y2619 naar Europa blijft echter onduidelijk. De meeste historische gegevens suggereren twee belangrijke routes van Joodse migratie naar Europa (Fig. 1)29,30. Ashkenazi Jodendom wordt beschouwd als het resultaat van Joodse migratie via Italië naar de Rijnvallei, en vervolgens Polen. Sefardische (Spaanse) Joden worden geacht te zijn gemigreerd samen met de geleidelijke islamitische expansie naar Noord-Afrika en vervolgens Spanje14. Omdat R1a-Y2619 van oorsprong uit het Midden-Oosten komt, is het mogelijk dat de introductie ervan in Europa via één van beide of beide routes verliep. Het sterke stichtingsgebeuren voor R1a-Y2619 onder Asjkenazische Joden, gekoppeld aan de aanwezigheid van alle bekende takken van R1a-Y2619 in Asjkenazische Joden, verleidt er natuurlijk toe om af te leiden dat de migratieroute vanuit de Levant direct gerelateerd was aan de Asjkenazische stichters. Deze feiten zouden echter eerder een uitbreiding binnen de Asjkenazische Joden kunnen weerspiegelen dan een bewijs van de eerste aankomst van R1a-Y2619 met of in de Asjkenazische bevolking. Verwarrender is het feit dat genealogische gegevens van de Horowitz rabbinale dynastie, waarvan nu is aangetoond dat zij het R1a-Y2619 Y-chromosoom dragen, hun aanwezigheid op het Iberisch Schiereiland in de 15e eeuw suggereren en waarschijnlijk eerder (Fig. 3)17. In feite zijn herhaalde Joodse migraties die R1a-Y2619 Y-chromosomen zouden kunnen hebben gedragen naar Catalonië gedocumenteerd sinds de 4e eeuw en tijdens de islamitische expansie naar Iberia31. Bovendien, omdat Catalonië sinds 800 CE weer christelijk grondgebied was, zouden proto-Horowitz R1a-Y2619 voorouders ook migratie van Asjkenazische Joden naar Iberië kunnen vertegenwoordigen. Bijgevolg kan de aanwezigheid van R1a-Y2619 in Spanje in de 15de eeuw geen bewijs vormen voor de eerste aankomst van de R1a-Y2619-lijn op het Iberisch schiereiland, aangezien dit gewoonweg een weerspiegeling zou kunnen zijn van herhaalde en niet-geregistreerde bewegingen van Joden heen en weer tussen Oost- en West-Europa en het Iberisch schiereiland. Eerdere bewijzen van mtDNA en autosomale markers hebben al gewezen op een waarschijnlijke genenstroom tussen Asjkenazische en Sefardische Joden binnen Europa32,33,34. Alles bij elkaar pleiten onze resultaten voor één enkele route van binnenkomst in Europa als onderdeel van de Asjkenazische migratie en expansie in Europa. Omdat de coalescentietijd van alle hedendaagse R1a-Y2619 Levieten ~1.743 ybp is, ruim binnen de tijd van de Romeinse ballingschap Diaspora, en elk van de takken van R1a-Y2619 wordt gevonden in Asjkenazische Joden, zijn onze resultaten inconsistent met een scenario van snelle expansie in de Levant gevolgd door een verspreiding via meerdere routes naar Europa. De resultaten van de niet-Ashkenazische R1a-Y2619 Leviet-monsters suggereren ook één enkele expansieroute. Als de R1a-Y2619 Levitische afstamming al zo wijdverbreid was geweest in de Levant, zou men verwachten dat de niet-Ashkenazische Levieten zich vóór de tijd van de Diaspora zouden hebben afgesplitst van de Asjkenazische Levitische monsters en een andere cluster zouden hebben gevormd. De resultaten laten echter zien dat de niet-Ashkenazische Levieten binnen meerdere relatief recent samenhangende sub-takken van R1a-Y2619 vallen (Fig. 2 en Supplemental Figure S1). Dit patroon is meer verenigbaar met een continue genenstroom van de Hoogduitse populatie naar de niet-Ashkenazische populatie tijdens de diaspora, dan met meerdere toegangsroutes voor haplogroep R1a-Y2619 naar Europa vanuit de Levant.
Verder bewijs voor een enkele migratieroute en daaropvolgende expansie binnen Hoogduitse Joden, komt voort uit de waargenomen patronen van expansie van aanvullende Hoogduitse haplogroepen. Dienovereenkomstig is het belangrijk om onderscheid te maken tussen een Asjkenazische Leviet-specifieke stichtingsgebeurtenis voor haplogroep R1a-Y2619, die het resultaat zou kunnen zijn geweest van een gunstige sociaaleconomische of andere status, en een algemene expansie van Asjkenazische stichtende Y-chromosoomlijnen, inclusief R1a-Y2619 Asjkenazische Levieten. Voor dit doel hebben wij een handvol andere haplogroepen bestudeerd, waarvan eerder is beschreven dat ze veel voorkomen onder Asjkenazische Joden19,24,35. Onze resultaten tonen aan dat de uitbreiding van R1a-Y2619 onder Asjkenazische Joden niet specifiek of uniek is voor deze haplogroep. Bijvoorbeeld, de coalescentie van haplogroep G-M377 (Supplemental Figuur S4) en Q-M242 (Supplemental Figuur S5), bekend om elk 5% van de Asjkenazische vaderlijke variatie24 vertegenwoordigen, coalescentie op ~ 1.223 ybp en ~ 1.672 ybp, respectievelijk (tabel 1). De hierin aangenomen Y-chromosoom strategie stelde ons in staat om haplogroep E lineages op te lossen in zijn minuscule sub-takken (Supplementaire Figuur S3). De coalescentie leeftijden van haplogroep E-Z838, E- PF3780, E- B923 en E-B933, waarvan bekend is dat zij cumulatief 20% van de Asjkenazische vaderlijke variatie vertegenwoordigen24, werden geschat op ~1.200-1.600 ybp. Dit patroon van meervoudige stichtingsgebeurtenissen, dat niet is waargenomen bij Spaanse Joden36 , biedt verdere ondersteuning dat de R1a-Y2619 Ashkenazische Levitische voorouder Europa is binnengekomen via de Ashkenazische route en niet via de Joodse expansie naar het Iberisch schiereiland. Andere patronen zijn ook duidelijk zichtbaar in de Asjkenazisch-Joodse vaderlijke voorouders. Haplogroep T-M70, prevalent in het Midden-Oosten, is ook aanwezig onder de Asjkenazische Joden (Supplemental Figure S6). De gegenotypeerde monsters vertoonden diepgewortelde splitsingen, die waarschijnlijk wijzen op het behoud van een oude diversiteit van deze haplogroep in de Levant, die teruggaat tot het Pleistoceen. Ondertussen suggereert het patroon dat is waargenomen voor haplogroep R1b-M269 (Supplemental Figure S7), overwegend in West-Europa, voornamelijk herhaalde gepuncteerde introgressie van Europese Y-chromosomen in de Hoogduitse gemeenschap, en is compatibel met eerdere rapporten36.
We vergeleken verder de meest voorkomende stichtende lijn gevonden onder Hoogduitse Cohen mannen, genesteld in haplogroep J1a-P58, met de Hoogduitse Levitische R1a-Y2619-lijn. Het is duidelijk dat leden van de R1a-Y2619 Levietenkaste en de J1a-P58 Cohen-kaste geen gemeenschappelijke mannelijke voorouder delen binnen het tijdsbestek van het Bijbelse verhaal. Net als in het geval van de Hoogduitse Levieten vormde de Hoogduitse Cohen J1a-P58-lijn een hechte cluster genesteld in een reeks monsters uit het Midden-Oosten die de oorsprong ervan bevestigden, en werd in onze studie alleen gedeeld met niet-Ashkenazische Cohenen (Supplementaire Figuur S2). Echter, anders dan het patroon verkregen voor R1a-Y2619 Ashkenazi Levieten, komt de cluster ~2.570 ybp samen, wat wijst op het begin van de expansie in de pre-Diaspora periode. Uitgebreide volledige Y-chromosoomsequenties van een groter aantal Cohen-monsters uit meer Joodse gemeenschappen op de achtergrond van andere Levantijnse populaties, inclusief de vaststelling van familie- en clanspecifieke varianten, zou zeer informatief zijn voor de bevinding dat Ashkenazische en niet-Ashkenazische Cohen-individuen een overlappende distributie van lijnen delen. In het bijzonder zou de studie van de meest dominante Cohen-lijn genesteld in de overheersende haplogroep J1-P58, samen met deskundige historische input, cruciaal inzicht kunnen verschaffen in het begrijpen van Hebreeërs in de Oude Wereld. Bovendien kunnen oude DNA-studies van de Levant directe informatie bieden. Een recente studie onthulde inderdaad de aanwezigheid van zowel J1a-P58 als J2-M12 Y-chromosomen, die frequent voorkomen bij hedendaagse Joden, in twee Kanaänitische monsters die dateren van 3700 jaar vóór Christus37.
Het is moeilijk om het maximale aantal mannen te simuleren dat aanwezig had moeten zijn bij de stichting van het Asjkenazische Jodendom om het sterke patroon van stichtingsgebeurtenissen op te leveren dat momenteel wordt waargenomen in de Asjkenazische Y-chromosomenpoel. Fundamentele indices zoals frequenties van de respectieve haplogroepen in de voorouderlijke deme-populaties en de mate van introgressie die door de generaties heen heeft plaatsgevonden, ontbreken. Echter, de hedendaagse frequenties van deze Y-chromosoom stichtende lijnen, in het licht van hun zeer veel lagere frequenties in niet-joodse populaties in het Midden-Oosten en Europa, suggereren dat dergelijke lijnen aanwezig moeten zijn geweest bij het ontstaan van het Hoogduitse Jodendom, toen de stichtende populatie uit een schaars aantal mannen bestond, en waardoor drift een rol kan spelen bij de vaststelling van hun huidige hoge frequenties. Een reconstructie van de recente geschiedenis van de Hoogduitse Joden op basis van volledige genomen suggereert een knelpunt van slechts 350 individuen26,38. Het is belangrijk op te merken dat, hoewel deze bottleneck niet noodzakelijkerwijs samenvalt met de stichtende effectieve mannelijke populatiegrootte en gebeurtenissen voor Asjkenazische Joden, het ons wel vertelt dat de Asjkenazische Levitische R1a-Y2619 voorouder waarschijnlijk behoorde tot de stichtende mannen op wie de bottleneck van toepassing was. Dienovereenkomstig ondersteunen gegevens van complete mitochondriale DNA-sequenties dezelfde notie van een beperkt aantal belangrijke stichtende moederlijnen33.
Alles bij elkaar genomen, vergemakkelijkt de omvang van de hier gepresenteerde gegevens een bijna volledige resolutie van het genomische verhaal van Levieten binnen Asjkenazische Joden. Er kan met kracht worden beweerd dat de huidige R1a-Y2619 Asjkenazische Levieten afstammen van één enkele Levitische voorouder die vanuit de Levant in Europa aankwam. De expansie van zijn directe mannelijke afstamming begon in een tijdsbestek dat compatibel is met het expansiepatroon dat is waargenomen voor verscheidene andere stichters van het Asjkenazische Jodendom. Deze bevindingen verschaffen dus niet alleen inzicht in een enkele mannelijke genealogie, maar zijn ook een belangrijk en zeer opgelost voorbeeld van de meer algemene demografische geschiedenis van Asjkenazische mannelijke en vrouwelijke Joodse lijnen, waarin een relatief klein aantal stichters een onevenredig grote bijdrage leveren aan de hedendaagse genomische variatie van de Asjkenazische bevolking. Men kan verder stellen dat het feit dat de niet-Ashkenazische Levitische R1a-Y2619 mannen goed verdeeld zijn binnen de Ashkenazische Levitische fylogenie, in plaats van apart geclusterd, meer geloofwaardigheid verleent aan het scenario dat de R1a-Y2619 man Europa binnenkwam met de Ashkenazische stichters. De meest raadselachtige vraag – het tijdstip en de locatie waarop de stichter van de Ashkenazische Levitische R1a-Y2619 stamboom de Levitische status verkreeg – blijft onopgelost. Deze vraag ligt wellicht buiten het bereik van genetische studies die gebruik maken van hedendaagse genetische variatie, gezien de afwezigheid tot op heden van geteste mannen wiens lijnen zich vertakten tussen de tijd van de gedeelde directe mannelijke voorouder van alle R1a-M582 mannen, ~3.143 ybp, en de gedeelde directe mannelijke voorouder van de R1a-Y2619 Ashkenazi Levitische mannen ~1.743 ybp. Toekomstige historische of archeologische inzichten zouden de middelen kunnen verschaffen om deze kwestie verder te onderzoeken.