Aplication of authenticity criteria in mitochondrial studies on archaic bone remains from a prehispanic Muisca population / Aplicación de criterios de autenticidad en estudios mitocondriales en restos óseos de un grupo poblacional muisca prehispánico

Introduction: Ancient DNA (aDNA)studies can support hypotheses regarding ancient populations; molecular studies can analyze the local population’s genetic composition, minimizing biases introduced by later migrations, demographic expansions, mutations, and bottleneck effects. These analyses must be performed with special care because of the low DNA concentrations and contamination risk; therefore, it is necessary to establish protocols to guarantee the reproducibility and veracity of results. Objective: The present study aims to establish a protocol to obtain ancient DNA from 16 pre-Columbian bone samples found in an excavation performed in the area ®Candelaria La Nueva¼ in Bogota, Colombia, dated in the period ®Muisca Tardio¼. Methods: Four founder mitochondrial DNA Amerindian haplotypes were analyzed by high resolution restriction enzyme analyses, obtaining fragments between 121 and 186 base pairs (bp). Different analyses were performed following a strict control of authenticity criteria regarding laboratory conditions, including: positive and negative controls, reproducibility of results, and verification of particular characteristics present in ancient DNA. Results: Results obtained from the bone samples showed the exclusive presence of haplogroup A in the population studied. This data support the statement of the archaeologists of a single biological population in space and time. The distribution of this haplogroup in a 100% frequency supports the hypothesis of Chibcha genetic affiliation. Conclusion: The present study is a contribution to the study of genetic diversity in archaic American populations, allowing the integration of geographic and historic data with genetic characterization techniques associated with linguistic, ethnographic, and glottochronology patterns. Following the protocol proposed in the present study allows fulfilling authenticity criteria for ancient samples with the available techniques.

Introducción: Los estudios de ADN arcaico (aADN) pueden verificar hipótesis sobre las poblaciones del pasado, permiten analizar la composición genética, pudiéndose así soslayar sesgos introducidos por migraciones, expansiones demográficas, mutaciones y cuellos de botella acontecidos con posterioridad. Los métodos de análisis son objeto de cuidadoso procedimiento debido a la dificultad de recuperación y a la posibilidad de contaminación, por lo tanto es necesario establecer protocolos que garanticen la reproducibilidad y veracidad de los resultados. Objetivo: El presente estudio tiene como fin establecer un protocolo para la obtención de ADN arcaico en 16 muestras óseas precolombinas encontradas en una excavación del sector de Candelaria La Nueva, Bogotá, Colombia, fechadas dentro del período Muisca Tardío. Métodos: Se estudiaron 4 haplogrupos fundadores amerindios presentes en el ADN mitocondrial arcaico, mediante enzimas de restricción con base en estudios de alta resolución obteniendo fragmentos de tamaños entre 121 y 186 pares de bases (pb). Los distintos análisis se realizaron observando un estricto control de los criterios de autenticidad en relación con las condiciones de laboratorio, incluyendo el uso de controles y blancos, la reproducibilidad de resultados y la verificación de las características particulares que presenta el ADN arcaico. Resultados: Los resultados obtenidos de las muestras óseas arcaicas establecieron la presencia única del haplogrupo ®A¼ en la población estudiada. Estos datos apoyan la afirmación de los arqueólogos en cuanto a que se trata de una misma población biológica tanto espacial como temporalmente. La distribución de este haplogrupo en una frecuencia del 100% soporta la filiación genética con los grupos chibcha.

Dermatoglyphic traits of six Chibcha-speaking Amerindians of Costa Rica, and an assessment of the genetic affinities among populations

Dermatoglyphic traits have been used to evaluate population structure and microdifferentiation in several populations. For Chibcha-speaking groups of Lower Central America there are few dermatoglyphic studies, but extensive linguistic, anthropological and genetic data support their historical, cultural and biological relationships. The main objectives of this study were to describe new dermatoglyphic data for six Chibcha- speaking Amerindians of Costa Rica, and to assess the relationships between these and other Amerindian and Eskimo groups, at different levels of population differentiation by means of multivariate analyses of quantitative traits. Sexual (2 =227.22, df=33, p<0.01),, and bimanual (2 =554.45, df=33, p<0.01) differences were both significant for the overall population, as has been reported previously. Remarkably, higher frequencies of arches, lower frequencies of whorls and lower means of total ridge counts were observed in the tribes analyzed compared with other American indians. At the lowest level of population differentiation, two Cabecar subpopulations (Aatlantic and Chirripo) were compared and no significant differences were found (FF=0.001, p=0.72),, suggesting that dermatoglyphic variation might not reflect known genetic divergence at this level of association. Comparisons within the Chibchan dataset using Principal Components Analysis (PPCA) placed the Huetar and the Cabecar in close proximity, and separated the Guatuso and the Guaymi. Additionally, the Chibchan tribes, although showing nearer proximity to Non-Andean South American groups, can be separated from other Amerindian and Eskimo populations, confirming previous results based on extensive genetic surveys and linguistic analyses that have demonstrated the existence of a Chibchan cluster within a larger South American phylogenetic group. The results obtained support the use of dermatoglyphics to assess interpopulation affinities, even at the level of tribes. Rev. Biol. Trop. 57 (SSuppl. 1): 357-369. Epub 2009 November 30.

Los dermatoglifos se han utilizado para evaluar la estructura poblacional y microdiferenciación de varias poblaciones. Para los grupos chibcha de Baja Centroamérica hay pocos estudios sobre dermatoglifos pero los datos lingüísticos, antropológicos y genéticos muestran la existencia de relaciones históricas, culturales y biológicas. Los objetivos del presente estudio fueron describir nuevos datos de dermatoglifos para seis tribus amerindias chibcha de Costa Rica y evaluar las relaciones entre estas y otros grupos amerindios y esquimales, a diferentes niveles de diferenciación poblacional por medio de análisis multivariados. Se encontraron diferencias significativas entre ambos sexos (2=27.22, df=3, p<0.01) y ambas manos (2=54.45, df=3, p<0.01), similar a lo descrito para otras poblaciones. Las tribus estudiadas se caracterizan por presentar alta frecuencia de arcos, baja frecuencia de verticilos y bajo conteo total de líneas. Al nivel más bajo de diferenciación poblacional, se compararon dos subpoblaciones cabécar (Atlántico y Chirripo) y no se encontraron diferencias significativas (F=0.001, p=0.72) lo cual sugiere que los dermatoglifos no permiten discriminar entre grupos a este nivel. Las comparaciones entre las tribus chibcha estudiadas por medio de análisis de componentes principales (PCA) ubican a los huetar cercanos a los cabécar; mientras que los guatuso y guaymí aparecen como grupos más aislados. Adicionalmente, el grupo chibcha, aunque muestra mayor afinidad con poblaciones suramericanas, puede separarse de otras tribus amerindias y esquimales, confirmando los resultados de estudios genéticos y lingüísticos que han colocado a los chibchas dentro del un grupo filogenético mayor formado por tribus amerindias de Suramerica. Dichos resultados confirman el valor de las características dermatoglíficas para evaluar las afinidades interpoblacionales aún a nivel de tribus.