Abstract Background Nomadic groups of conquering Hungarians played a predominant role in Hungarian prehistory, but genetic data are available only from the immigrant elite strata. Most of the 10-11th century remains in the Carpathian Basin belong to common people, whose origin and relation to the immigrant elite has been widely debated. Methods Mitogenome sequences were determined from 202 individuals with Next Generation Sequencing combined with hybridization capture. Median Joining networks were used for phylogenetic analysis. The commoner population was compared to 87 ancient Eurasian populations with sequence based (Fst) and haplogroup based population genetic methods. Results Haplogroup composition of the commoner population markedly differs from the elite and in contrast to the elite, commoners cluster with European populations. Besides, detectable sub-haplogroup sharing indicates admixture between the elite and commoners. Conclusions Majority of the 10-11 th century commoners most likely represent local populations of the Carpathian Basin, which admixed with the eastern immigrant groups including conquering Hungarians.

ABSTRACT Ancient DNA sampling methods—although optimized for efficient DNA extraction—are destructive, relying on drilling or cutting and powdering (parts of) bones and teeth. As the field of ancient DNA has grown, so have concerns about the impact of destructive sampling of the skeletal remains from which ancient DNA is obtained. Due to a particularly high concentration of endogenous DNA, the cementum of tooth roots is often targeted for ancient DNA sampling, but standard destructive sampling methods often result in the loss of at least one entire root. Here, we present a minimally destructive method for extracting ancient DNA from dental cementum present on the surface of tooth roots. This method does not require destructive drilling or grinding, and, following extraction, the tooth remains safe to handle and suitable for most morphological studies, as well as other biochemical studies, such as radiocarbon dating. We extracted and sequenced ancient DNA from 30 teeth (and 9 corresponding petrous bones) using this minimally destructive extraction method in addition to a typical tooth sampling method. We find that the minimally destructive method can provide ancient DNA that is of comparable quality to extracts produced from teeth that have undergone destructive sampling processes. Further, we find that a rigorous cleaning of the tooth surface combining diluted bleach and UV light irradiation seems sufficient to minimize external contaminants usually removed through the physical removal of a superficial layer when sampling through regular powdering methods.

Summary Huns, Avars and conquering Hungarians were Migration Period nomadic groups which arrived in three successive waves in the Carpathian Basin between the 5 th and 9 th centuries. Based on historical data each of these groups are thought to have arrived from Asia, although their exact origin and relation to other ancient and modern populations has been debated. In this study we have sequenced 9 Hun, 143 Avar and 113 Hungarian conquest period samples, and identified three core populations, representing immigrants from each period, with no recent European ancestry. Our results suggest that this “immigrant core” of both Huns and Avars originated in present day Mongolia, and their origin can be traced back to Xiongnus. On the other hand, the “immigrant core” of the conquering Hungarians derived from an earlier admixture of Mansis, early Sarmatians and descendants of late Xiongnus. In addition, we detected shared Hun-related ancestry in numerous Avar and Hungarian conquest period genetic outliers indicating a genetic link between these successive nomadic groups. Aside from the immigrant core groups we identified that the majority of the individuals from each period were local residents, harboring “native European” ancestry.

Summary As the collapse of the Western Roman Empire accelerated during the 4th and 5th centuries, arriving “barbarian” groups began to establish new communities in the border provinces of the declining (and eventually former) empire. This was a time of significant cultural and political change throughout not only these border regions but Europe as a whole. 1,2 To better understand post-Roman community formation in one of these key frontier zones after the collapse of the Hunnic movement, we generated new paleogenomic data for a set of 38 burials from a time series of three 5th century cemeteries 3–5 at Lake Balaton, Hungary. We utilized a comprehensive sampling approach to characterize these cemeteries along with data from 38 additional burials from a previously published mid-6th century site 6 and analyzed them alongside data from over 550 penecontemporaneous individuals 7–19 . The range of genetic diversity in all four of these local burial communities is extensive and wider ranging than penecontemporaneous Europeans sequenced to date. Despite many commonalities in burial representation and demography, we find that there were substantial differences in genetic ancestry between the sites. We detect evidence of northern European gene flow into the Lake Balaton region. Additionally, we observe a statistically significant association between dress artefacts and genetic ancestry among 5th century genetically female burials. Our analysis shows that the formation of early Medieval communities was a multifarious process even at a local level, consisting of genetically heterogeneous groups.