Here we report the Simons Genome Diversity Project data set: high quality genomes from 300 individuals from 142 diverse populations. These genomes include at least 5.8 million base pairs that are not present in the human reference genome. Our analysis reveals key features of the landscape of human genome variation, including that the rate of accumulation of mutations has accelerated by about 5% in non-Africans compared to Africans since divergence. We show that the ancestors of some pairs of present-day human populations were substantially separated by 100,000 years ago, well before the archaeologically attested onset of behavioural modernity. We also demonstrate that indigenous Australians, New Guineans and Andamanese do not derive substantial ancestry from an early dispersal of modern humans; instead, their modern human ancestry is consistent with coming from the same source as that of other non-Africans. Deep whole-genome sequencing of 300 individuals from 142 diverse populations provides insights into key population genetic parameters, shows that all modern human ancestry outside of Africa including in Australasians is consistent with descending from a single founding population, and suggests a higher rate of accumulation of mutations in non-Africans compared to Africans since divergence. Three international collaborations reporting in this issue of Nature describe 787 high-quality genomes from individuals from geographically diverse populations. David Reich and colleagues analysed whole-genome sequences of 300 individuals from 142 populations. Their findings include an accelerated estimated rate of accumulation of mutations in non-Africans compared to Africans since divergence, and that indigenous Australians, New Guineans and Andamanese do not derive substantial ancestry from an early dispersal of modern humans but from the same source as that of other non-Africans. Eske Willerlsev and colleagues obtained whole-genome data for 83 Aboriginal Australians and 25 Papuans from the New Guinea Highlands. They estimate that Aboriginal Australians and Papuans diverged from Eurasian populations 51,000–72,000 years ago, following a single out-of-Africa dispersal. Luca Pagani et al. report on a dataset of 483 high-coverage human genomes from 148 populations worldwide, including 379 new genomes from 125 populations. Their analyses support the model by which all non-African populations derive most of their genetic ancestry from a single recent migration out of Africa, although a Papuan contribution suggests a trace of an earlier human expansion.

A sequencing study comparing ancient and contemporary genomes reveals that most present-day Europeans derive from at least three highly differentiated populations: west European hunter-gatherers, ancient north Eurasians (related to Upper Palaeolithic Siberians) and early European farmers of mainly Near Eastern origin. By sequencing and comparing the genomes of nine ancient Europeans that bridge the transition to agriculture in Europe between 8,000 and 7,000 years ago, David Reich and colleagues show that most present-day Europeans derive from at least three highly differentiated populations — west European hunter-gatherers, ancient north Eurasians (related to Upper Palaeolithic Siberians) and early European farmers of mainly Near Eastern origin. They further propose that early European farmers had about 44% ancestry from a 'basal Eurasian' population that split before the diversification of other non-African lineages. These results raise interesting new questions, for instance that of where and when the Near Eastern farmers mixed with European hunter-gatherers to produce the early European farmers. We sequenced the genomes of a ∼7,000-year-old farmer from Germany and eight ∼8,000-year-old hunter-gatherers from Luxembourg and Sweden. We analysed these and other ancient genomes1,2,3,4 with 2,345 contemporary humans to show that most present-day Europeans derive from at least three highly differentiated populations: west European hunter-gatherers, who contributed ancestry to all Europeans but not to Near Easterners; ancient north Eurasians related to Upper Palaeolithic Siberians3, who contributed to both Europeans and Near Easterners; and early European farmers, who were mainly of Near Eastern origin but also harboured west European hunter-gatherer related ancestry. We model these populations’ deep relationships and show that early European farmers had ∼44% ancestry from a ‘basal Eurasian’ population that split before the diversification of other non-African lineages.

A survey of genetic variation in Native American and Siberian populations reveals that Native Americans are descended from at least three streams of gene flow from Asia: after the initial peopling of the continent there was a southward expansion facilitated by the coast, with sequential population splits and little gene flow after divergence, especially in South America. The settlement of the Americas occurred at least 15,000 years ago by means of the Beringia land bridge that existed between Asia and America during the ice ages. Key questions about how many migrations were involved and subsequent dispersal patterns within the Americas remain unresolved. This new survey of genetic variation in Native American and Siberian populations shows that Native Americans descend from at least three waves of migration from Asia. After the initial peopling of the continent there was a southward expansion along the coast, with sequential population splits and little gene flow after divergence, particularly in South America. The peopling of the Americas has been the subject of extensive genetic, archaeological and linguistic research; however, central questions remain unresolved1,2,3,4,5. One contentious issue is whether the settlement occurred by means of a single6,7,8 migration or multiple streams of migration from Siberia9,10,11,12,13,14,15. The pattern of dispersals within the Americas is also poorly understood. To address these questions at a higher resolution than was previously possible, we assembled data from 52 Native American and 17 Siberian groups genotyped at 364,470 single nucleotide polymorphisms. Here we show that Native Americans descend from at least three streams of Asian gene flow. Most descend entirely from a single ancestral population that we call ‘First American’. However, speakers of Eskimo–Aleut languages from the Arctic inherit almost half their ancestry from a second stream of Asian gene flow, and the Na-Dene-speaking Chipewyan from Canada inherit roughly one-tenth of their ancestry from a third stream. We show that the initial peopling followed a southward expansion facilitated by the coast, with sequential population splits and little gene flow after divergence, especially in South America. A major exception is in Chibchan speakers on both sides of the Panama isthmus, who have ancestry from both North and South America.

We examined genetic diversity and population structure in the American landmass using 678 autosomal microsatellite markers genotyped in 422 individuals representing 24 Native American populations sampled from North, Central, and South America. These data were analyzed jointly with similar data available in 54 other indigenous populations worldwide, including an additional five Native American groups. The Native American populations have lower genetic diversity and greater differentiation than populations from other continental regions. We observe gradients both of decreasing genetic diversity as a function of geographic distance from the Bering Strait and of decreasing genetic similarity to Siberians—signals of the southward dispersal of human populations from the northwestern tip of the Americas. We also observe evidence of: (1) a higher level of diversity and lower level of population structure in western South America compared to eastern South America, (2) a relative lack of differentiation between Mesoamerican and Andean populations, (3) a scenario in which coastal routes were easier for migrating peoples to traverse in comparison with inland routes, and (4) a partial agreement on a local scale between genetic similarity and the linguistic classification of populations. These findings offer new insights into the process of population dispersal and differentiation during the peopling of the Americas.

We extract and present high-resolution HLA allele and haplotype frequency data available from the National Marrow Donor Program databases from four major U.S. census categories of race and ethnicity. Population-based high-resolution HLA frequencies defined on the basis of from one to five loci are presented and made available online (http://bioinformatics.nmdp.org/haplotype2006). In addition, a discriminatory classification of HLA allelic variation on the basis of observed population allele frequencies (common, rare and unseen) for HLA A, C, B, DRB1, DQA1, and DQB1 is introduced. The electronic availability of this information will be useful for projects central to the typing and use of population data in HLA applications.

The large and diverse population of Latin America is potentially a powerful resource for elucidating the genetic basis of complex traits through admixture mapping. However, no genome-wide characterization of admixture across Latin America has yet been attempted. Here, we report an analysis of admixture in thirteen Mestizo populations (i.e. in regions of mainly European and Native settlement) from seven countries in Latin America based on data for 678 autosomal and 29 X-chromosome microsatellites. We found extensive variation in Native American and European ancestry (and generally low levels of African ancestry) among populations and individuals, and evidence that admixture across Latin America has often involved predominantly European men and both Native and African women. An admixture analysis allowing for Native American population subdivision revealed a differentiation of the Native American ancestry amongst Mestizos. This observation is consistent with the genetic structure of pre-Columbian populations and with admixture having involved Natives from the area where the Mestizo examined are located. Our findings agree with available information on the demographic history of Latin America and have a number of implications for the design of association studies in population from the region.

Thirty-nine CEPH (Centre d'Etude du Polymorphisme Humain) families, comprised of 502 individuals, have been typed for the HLA class II genes DRB1, DQA1, DQB1, and DPB1 using nonradioactive sequence-specific oligonucleotide probes to analyze polymerase chain reaction amplified DNA. This population, which consists of 266 independent chromosomes, contains 27 DRB1, 7 DQA1, 12 DQB1, and 17 DPB1 alleles. Analysis of the distribution of allele frequencies using the homozygosity statistic, which gives an indication of past selection pressures, suggests that balancing selection has acted on the DRB1, DQA1, and DQB1 loci. The distribution of DPB1 alleles, however, suggests a different evolutionary past. Family data permits the estimation of recombination rates and the unambiguous assignment of haplotypes. No recombinants were found between DRB1, DQA1, and DQB1; however, recombinants were detected between DQB1 and DPB1, resulting in an estimated recombination fraction of greater than or equal to 0.008 +/- 0.004. Only 33 distinct DRB1-DQA1-DQB1 haplotypes were found in this population which illustrates the extreme nonrandom haplotypic association of alleles at these loci. A few of these haplotypes are unusual (previously unreported) for a Caucasian population and most likely result from past recombination events between the DR and DQ subregions. Examination of disequilibrium across the HLA region using these data and the available serologic HLA-A and HLA-B types of these samples shows that global disequilibrium between these loci declines with the recombination fraction, approaching statistic nonsignificance at the most distant interval, HLA-A to HLA-DP.DR-DQ haplotypes in linkage disequilibrium with DPB1 and B are noted and, finally, the evolutionary origin of certain class II haplotypes is addressed.

Duplications and deletions in the human genome Duplications and deletions can lead to variation in copy number for genes and genomic loci among humans. Such variants can reveal evolutionary patterns and have implications for human health. Sudmant et al. examined copy-number variation across 236 individual genomes from 125 human populations. Deletions were under more selection, whereas duplications showed more population-specific structure. Interestingly, Oceanic populations retain large duplications postulated to have originated in an ancient Denisovan lineage. Science , this issue 10.1126/science.aab3761

We sequenced genomes from a ~7,000 year old early farmer from Stuttgart in Germany, an ~8,000 year old hunter-gatherer from Luxembourg, and seven ~8,000 year old hunter-gatherers from southern Sweden. We analyzed these data together with other ancient genomes and 2,345 contemporary humans to show that the great majority of present-day Europeans derive from at least three highly differentiated populations: West European Hunter-Gatherers (WHG), who contributed ancestry to all Europeans but not to Near Easterners; Ancient North Eurasians (ANE), who were most closely related to Upper Paleolithic Siberians and contributed to both Europeans and Near Easterners; and Early European Farmers (EEF), who were mainly of Near Eastern origin but also harbored WHG-related ancestry. We model these populations' deep relationships and show that EEF had ~44% ancestry from a "Basal Eurasian" lineage that split prior to the diversification of all other non-African lineages.

Historical records and genetic analyses indicate that Latin Americans trace their ancestry mainly to the admixture of Native Americans, Europeans and Sub-Saharan Africans. Using novel haplotype-based methods here we infer the sub-populations involved in admixture for over 6,500 Latin Americans and evaluate the impact of sub-continental ancestry on the physical appearance of these individuals. We find that pre-Columbian Native genetic structure is mirrored in Latin Americans and that sources of non-Native ancestry, and admixture timings, match documented migratory flows. We also detect South/East Mediterranean ancestry across Latin America, probably stemming from the clandestine colonial migration of Christian converts of non-European origin (Conversos). Furthermore, we find that Central Andean ancestry impacts on variation of facial features in Latin Americans, particularly nose morphology, possibly relating to environmental adaptation during the evolution of Native Americans.