La família d'elements genètics Alu recents són insercions polimòrfiques disperses pel genoma humà. Les seves propietats com a marcadors neutres, amb estat ancestral conegut i identitat per descendència permeten, conjuntament amb la seva variació genètica associada en forma d'haplotips, ésser emprades com una eina útil en l'estudi de la genètica de les poblacions humanes. Aquest treball ha utilitzat una bateria de 20 polimorfismes Alu i tres sistemes haplotípics Alu/STR (CD4, DM, FXIIIB) en l'estudi de dos sistemes poblacionals humans amb històries particulars: la conca mediterrània i el poblament humà de l'Illa de Pasqua i el Pacífic. En el primer cas -el gruix principal d'aquesta tesi- s'han analitzat 2.291 individus d'un total de 24 poblacions antropològicament ben caracteritzades per discernir les relacions entre grups humans mediterranis, el paper dels grups berbers en la conformació d'una particularitat biològica ancestral a la regió, l'empremta de la invasió islàmica a la península Ibèrica, i el rol de les grans illes mediterrànies en l'expansió de nombroses civilitzacions i el seu impacte en la constitució genètica de les poblacions humanes actuals de la conca mediterrània. En el segon cas, s'han estudiat dos llinatges humans a Illa de Pasqua per tal de caracteritzar a partir de la variació genètica d'elements Alu el grau d'interacció d'aquesta població, durant els darrers dos segles, amb altres poblacions humanes i per discernir possibles escenaris de poblament humà recent al Pacífic i a la Polinèsia remota.Els principals resultats de d'aquesta investigació es resumeixen a continuació:1) La caracterització genètica dels grups berbers actuals mostra una certa diferenciació respecte dels grups arabòfons nord-africans, en part associada també a una major proximitat genètica dels primers amb les poblacions humanes del sud de la península Ibèrica i amb algunes de les grans illes mediterrànies.2) Les poblacions berbers presenten una elevada diversitat genètica, amb un marcat gradient de flux gènic provinent de l'Àfrica sub-sahariana i amb variants genètiques pròpies (p.e. CD4 75(+) i CD4 80(-)) i/o compartides amb altres poblacions de la conca mediterrània (p.e. DM 107(-) i CD4 110(-)) i suggerents d'un fons genètic comú ancestral pre-neolític a la regió.3) L'anàlisi del elements Alu i els sistemes haplotípics permet confirmar la permeabilitat -en diferents moments del passat- de les barreres naturals del Desert del Sàhara i de l'Estret de Gibraltar i de Messina al Mediterrani.4) La deriva genètica i l'aïllament poblacional han exercit un important paper en la conformació biològica de la població sarda, mentre que a la part occidental de Sicília el flux gènic africà hauria tingut un efecte destacable. Mallorca, Còrsega i la Sicília més oriental haurien viscut unes relacions històriques més contínues amb l'Europa continental.5) Els registres genealògics disponibles per a la població de l'Illa de Pasqua i la seva caracterització genètica han permès inferir patrons biodemogràfics i històrics particulars per a la població nativa, amb aportacions molt significatives -durant tot el segle XX- provinents de colonitzadors europeus i d'un pool gènic extern amerindi. 6) L'estudi comparatiu amb altres poblacions del Pacífic i asiàtiques demostra que els ancestres polinèsics provindrien de la regió del sud-est asiàtic i les seves grans illes, amb una certa influència de poblacions melanèsiques (15%) i que no estarien directament associades a l'expansió de la cultura neolítica de l'arròs des de Xina, Taiwan i Filipines. / PhD SUMMARY:"Alu" elements are polymorphic insertions within the human genome. Its properties as neutral markers with known ancestral state and descend identity, along with their associated genetic variation, allow their use as a tool for the study of human populations. This work analyze a complete set of 20 Alu polymorphisms and 3 Alu/STR compound systems (CD4, DM, FXIIIB) for the study of two particular human systems: the Mediterranean basin and the human settlement of Easter Island and Polynesia.In the first case, the analysis try to discern the role of Berbers in the shaping of a particular biological and ancestral background in the region, the impact of the Islamic occupation and the function of large Mediterranean islands in the expansion of many civilizations biologically affecting today Mediterranean people. In the second case, the study assesses the interaction of Easter Island with other human groups and discerns possible scenarios of recent human settlement of Polynesia.Results of this research shown:1) The genetic differentiation of Berber groups with respect to North African Arabs, partly associated with greater genetic similarity with the Iberian Peninsula and with Mediterranean islands.2) A high Berber genetic diversity, with gradients of gene flow from sub-Saharan Africa, and mainly associated with particular genetic variants (CD4 75(+) and CD4 80 (-)), and shared with other populations in western Mediterranean basin (DM 107(-) and CD4 110(-)).3) Alu elements and compound systems confirms the permeability, at different past times, of natural barriers like the Sahara Desert and the Straits of Gibraltar.4) Population genetic drift and isolation have shaped the biological composition of Sardinians, whereas in western Sicily the African gene flow has had a remarkable effect.5) Genealogical records available for Easter Island inhabitants and their genetic characterization allow the reconstruction of historical biodemographic patterns and the origin of the native population, with recent significant contributions from Europeans and Amerindians.6) The comparative study shows that Polynesian ancestors came mainly from SE Asia and its major islands, with some Melanesian influence (15%) and are not associated with the Neolithic expansion of rice cultures from E China.

Se ha analizado la variabilidad de 16 polimorfismos hemáticos en la población de la isla de Menorca. Con ello se pretende la caracterización antropogenética de dicha población en relación a otros grupos de la Península Ibérica, de la Cuenca Mediterránea y del Centro y Norte de Europa. Los datos aportados en Menorca representan asimismo una contribución para ampliar el conocimiento de estos marcadores en las poblaciones españolas.Si se tiene en cuenta la posición geográfica y la historia de Menorca, dos factores parecen haber tenido un papel esencial en la configuración de las características de esta población. En efecto, la condición de insularidad, por un lado, puede haber favorecido un cierto aislamiento ya que constituye una relativa barrera geográfica, y por otro lado, supone un lugar de paso en el tráfico marítimo por donde han podido llegar influencias de grupos poblacionales diversos. Así pues, el interés antropológico del estudio de la población de Menorca radica en su carácter autóctono y en su peculiar situación dentro de las rutas marítimas del Mediterráneo Occidental, por lo que puede considerarse mediterráneo particular del que se carece de datos relativos a sus características hematológicas.Para llevar a cabo el análisis experimental se recogieron muestras de sangre en distintas campañas, que fueron procesadas convenientemente en función de los caracteres a estudiar. Todas las muestras analizadas proceden de individuos de ambos sexos, naturales del área de Ciutadella y con ascendencia menorquina al menos en dos generaciones, por lo que pueden considerarse representativas de la población autóctona.Los polimorfismos estudiados son los sistemas de grupos sanguíneos ABO, Lewis, Rh (CDE), MNSs, Kel1, P y Duffy; los enzimas eritrocitarios Adenosindeaminasa(ADA; EC 3.5.4.4), 6-Fosfogluconato deshidrogenasa (6-PGD; EC 1.1.1.44), Esterasa D (EsD; EC 3.1.1.1), Fosfatasa ácida (ACP-l; EC 3.1.3.2) y Glioxalasa 1 (GLO 1; EC 4.4.1.5), y las proteínas séricas Haptoglobina (Hp), Transferrina (Tf), Componente grupal específico (Gc) y Alfa-1-antitripsina (sistema Pi).Los antígenos de los grupos sanguíneos fueron detectados utilizando muestras de sangre conservadas a + 4 ºC, en un período de tiempo no superior a los 5 días después de la extracción. Para ello los hematíes fueron sometidos a reacciones de aglutinación usando los anticuerpos anti-A(1); -A, -B, -(A + B), -Le(a), -Le(b), -D, -(C + C(W)), -C(w), -c, -E, -e, -M, -N, -S, -s. -K, -k, -PI Y -Fy(a), siguiendo las técnicas habituales.Los fenotipos isoenzimáticos fueron identificados mediante electroforesis horizontal en gel de almidón a partir de sedimentos de hematíes congelados a -40 ºC. Una vez finalizada la electroforesis, las zonas de actividad enzimática fueron reveladas mediante la tinción de los geles utilizando sustratos específicos.La determinación de las variantes proteicas fue llevada a cabo a partir de muestras de suero conservadas a -40 ºC, mediante técnicas de electroforesis vertical e isoelectroenfoque en geles de poliacrilamida. La sensibilidad de estos métodos ha permitido la identificación de tipos y subtipos de las proteínas estudiadas.Los valores fenotípicos obtenidos en el análisis experimental han sido sometidos a un tratamiento estadístico que incluye el cálculo de las frecuencias génicas según el método de "máxima verosimilitud" y el estado de equilibrio Hardy-Weinberg mediante la prueba de la (X)2. De este modo, la población de Menorca queda caracterizada por las frecuencias de 54 alelos y de 12 combinaciones haplotípicas.Asimismo, a partir de las frecuencias obtenidas se ha estudiado comparativamente el grado de afinidad entre Menorca y otros grupos de ámbito mediterráneo y europeo. Este análisis se ha llevado a cabo atendiendo, en primer lugar, a cada sistema por separado, utilizando la prueba de la X(2) , el tratamiento de las tablas 2 x 2 de Fisher y el método gráfico del triángulo equilátero cuando ha sido factible. También se han realizado comparaciones considerando simultáneamente varios loci mediante el análisis .de las distancias genéticas según los coeficientes de Nei (1972),Prevosti (1974) y Edwards (1971).Los cálculos de las distancias y la construcción de los dendrogramas correspondientes aplicando el algoritmo UPGMA han sido efectuados utilizando el programa BIOSYS.Los resultados encontrados ponen de manifiesto la utilidad general de los polimorfismos hemáticos y en particular la de los subtipos proteicos para la descripción de las poblaciones humanas. En este sentido, las frecuencias alélicas de todos los marcadores analizados en Menorca permiten la identificación antropogenética de dicha población. Las comparaciones efectuadas para los distintos sistemas indican que la posición de Menorca con respecto a los grupos comparados queda definida por presentar las siguientes características:a) Frecuencias bajas para los genes B, C(W) y Fy(a), que se ajustan a los gradientes descritos para estos alelos, según los cuales disminuyen en sentido E-O en la región mediterránea y también de NE a SO en el Centro y Norte de Europa.b) Un valor de P(I) claramente diferenciado de los del Mediterráneo Oriental y de otras poblaciones de la Península Ibérica.c) Unas frecuencias de Ms, NS, ACP(A) y ACP(B) que, si bien quedan dentro de la variabilidad mediterránea, son extremas con respecto a los grupos norte y centroeuropeos.d) Un valor de PGC(C) similar a los más bajos del Mediterráneo y del mismo orden que los más elevados del Centro y Norte de Europa.e) Unas frecuencias elevadas de ADA(I) y GLO(I) de acuerdo con el aumento en sentido este-oeste que presentan ambos alelas en la región circunmediterránea.f) Unos valores para los marcadores proteicos muy similares a los de la Península Ibérica y que resultan extremos (máximos para Hp(I), Pi(S) y Pi(M3) , y mínimos para Gc(IF), Gc(IS), Pi(M)y Pi(MI)) con respecto a la variabilidad descrita en otros grupos del Mediterráneo y del Centro y Norte de Europa.Los análisis de las distancias genéticas revelan que la población menorquina presenta mayor afinidad genética con otros grupos mediterráneos que con los del Centro y Norte de Europa. Asimismo, dentro del ámbito mediterráneo, Menorca muestra mayor semejanza con las poblaciones de la parte central y noroccidental que con otros grupos de esta área geográfica. Por último, dentro de la Península Ibérica, la población estudiada es más afín con las series de la costa nororiental que con las de otras zonas peninsulares. Esto podría estar en relación con la influencia del área catalana sobre Menorca a lo largo de su historia, sin embargo no se excluyen diferencias importantes para algunos de los "loci" considerados.En conclusión, los resultados del presente estudio ponen de manifiesto la similitud de la población actual de la isla de Menorca con el conjunto de poblaciones de su entorno geográfico, aunque manteniendo unas características diferenciales que le confieren una personalidad propia desde el punto de vista genético. Estas diferencias podrían explicarse, por un lado, como consecuencia de los aportes génicos externos que ha ido recibiendo a lo largo de su historia por parte de distintos grupos poblacionales.Por otro lado, la condición de insularidad podría haber contribuido asimismo a su diferenciación. / Genetic polymorphism of seven blood group systems (ABO, Lewis, Rh-CDE, MNSs, Kell, P and Duffy), five red cell enzymes (ADA, 6-PGD, ESD, ACP-l and GLO 1), and four serum proteins (Hp, Tf, Gc and alpha-lantitrypsin) has been investigated in Minorcan Island population. Blood samples were collected from unrelated individuals of both sexes living in the northwest part (Ciutadella) of the Island, and whose ancestors (parents and grandparents) were autochthonous. Using specific antisera the blood specimens were tested for the following blood group antigens: A, A(1), B, Le(a), Le(b), D, D(u), C, C(w), c, E, e, M, N, S, s, K, k, PI and Fy(a). Typing in each enzyme system was performed on erythrocyte lysates by horizontal starch gel electrophoresis. The haptoglobin alpha and alpha(2)-peptides were studied by vertical polyacrylamide gel electrophoresis while the Tf, Gc and alpha1-antitrypsin subtypes were determined using isoelectric focusing techniques. The frequencies of 54 alleles and 12 haplotypes obtained have made possible the genetic characterization of Minorcan population in relation to different population sets: Iberian Peninsula, Mediterranean area, and North and Central Europe. Genetic distance analysis have been performed according to the coefficients of Nei (1972), Prevosti (1974) and Edwards (1971) using the BIOSYS program. The results of distances were clustered by the application of the UPGMA algorithm to construct the dendrograms. Genetically, Minorca is closer to the northwest Mediterranean populations than to others from North and Central Europe. In the Iberian Peninsula, Minorca is genetically more similar to the northeast coast groups, possibly according to the greater Catalan influence over the Island in the past. Nevertheless, we do not exclude important differences with these populations for some of the studied characters. In conclusion, for the genetic markers considered it is evident the integration of the Minorcan population into the Spanish and northwest Mediterranean ambit, although showing a particular features which make it different from neighbouring groups. This differentiation could be due to the contributions of different population groups which has undergone along the history. On the other hand, these differences could also have been preserved thanks to the insularity of the studied population.