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.

It is commonly thought that human genetic diversity in non-African populations was shaped primarily by an out-of-Africa dispersal 50–100 thousand yr ago (kya). Here, we present a study of 456 geographically diverse high-coverage Y chromosome sequences, including 299 newly reported samples. Applying ancient DNA calibration, we date the Y-chromosomal most recent common ancestor (MRCA) in Africa at 254 (95% CI 192–307) kya and detect a cluster of major non-African founder haplogroups in a narrow time interval at 47–52 kya, consistent with a rapid initial colonization model of Eurasia and Oceania after the out-of-Africa bottleneck. In contrast to demographic reconstructions based on mtDNA, we infer a second strong bottleneck in Y-chromosome lineages dating to the last 10 ky. We hypothesize that this bottleneck is caused by cultural changes affecting variance of reproductive success among males.

Whole-genome sequencing of individuals from 125 populations provides insight into patterns of genetic diversity, natural selection and human demographic history during the peopling of Eurasia and finds evidence for genetic vestiges of an early expansion of modern humans out of Africa in Papuans. 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. High-coverage whole-genome sequence studies have so far focused on a limited number1 of geographically restricted populations2,3,4,5, or been targeted at specific diseases, such as cancer6. Nevertheless, the availability of high-resolution genomic data has led to the development of new methodologies for inferring population history7,8,9 and refuelled the debate on the mutation rate in humans10. Here we present the Estonian Biocentre Human Genome Diversity Panel (EGDP), a dataset of 483 high-coverage human genomes from 148 populations worldwide, including 379 new genomes from 125 populations, which we group into diversity and selection sets. We analyse this dataset to refine estimates of continent-wide patterns of heterozygosity, long- and short-distance gene flow, archaic admixture, and changes in effective population size through time as well as for signals of positive or balancing selection. We find a genetic signature in present-day Papuans that suggests that at least 2% of their genome originates from an early and largely extinct expansion of anatomically modern humans (AMHs) out of Africa. Together with evidence from the western Asian fossil record11, and admixture between AMHs and Neanderthals predating the main Eurasian expansion12, our results contribute to the mounting evidence for the presence of AMHs out of Africa earlier than 75,000 years ago.

The ZF2001 vaccine, which contains a dimeric form of the receptor-binding domain of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 and aluminum hydroxide as an adjuvant, was shown to be safe, with an acceptable side-effect profile, and immunogenic in adults in phase 1 and 2 clinical trials.

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.

The Turkic peoples represent a diverse collection of ethnic groups defined by the Turkic languages. These groups have dispersed across a vast area, including Siberia, Northwest China, Central Asia, East Europe, the Caucasus, Anatolia, the Middle East, and Afghanistan. The origin and early dispersal history of the Turkic peoples is disputed, with candidates for their ancient homeland ranging from the Transcaspian steppe to Manchuria in Northeast Asia. Previous genetic studies have not identified a clear-cut unifying genetic signal for the Turkic peoples, which lends support for language replacement rather than demic diffusion as the model for the Turkic language's expansion. We addressed the genetic origin of 373 individuals from 22 Turkic-speaking populations, representing their current geographic range, by analyzing genome-wide high-density genotype data. Most of the Turkic peoples studied, except those in Central Asia, genetically resembled their geographic neighbors, in agreement with the elite dominance model of language expansion. However, western Turkic peoples sampled across West Eurasia shared an excess of long chromosomal tracts that are identical by descent (IBD) with populations from present-day South Siberia and Mongolia (SSM), an area where historians center a series of early Turkic and non-Turkic steppe polities. The observed excess of long chromosomal tracts IBD (>1cM) between populations from SSM and Turkic peoples across West Eurasia was statistically significant. Finally, we used the ALDER method and inferred admixture dates (~9th-17th centuries) that overlap with the Turkic migrations of the 5th-16th centuries. Thus, our results indicate historical admixture among Turkic peoples, and the recent shared ancestry with modern populations in SSM supports one of the hypothesized homelands for their nomadic Turkic and related Mongolic ancestors.

Since the rapid emergence of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) as a global COVID-19 pandemic affecting millions of people globally, it has become one of the most urgent research topics worldwide to better understand the pathogenesis of COVID-19 and the impact of the harmful variants. In the present study, we conducted whole genome sequencing (WGS) analysis of 110 SARS-CoV-2 genomes, to give more data about the circulation of SARS-CoV-2 variants during the four waves of pandemic in Uzbekistan. The whole genome sequencing of SARS-CoV-2 samples isolated from PCR-positive patients from Tashkent, Uzbekistan, in the period of 2021 and 2022 were generated using next‐generation sequencing approaches and subjected to further genomic analysis. According to our previous studies and the current genome-wide annotations of clinical samples, we have identified four waves of SARS-CoV-2 in Uzbekistan between 2020 and 2022. The dominant variants observed in each wave were Wuhan, Alpha, Delta, and Omicron, respectively. A total of 347 amino acid level variants were identified and of these changes, the most frequent mutations were identified in the ORF1ab region (n = 159), followed by the S gene (n = 115). There were several mutations in all parts of the SAR-CoV-2 genomes but S: D614G, E: T9I, M: A63T, N: G204 R and R203K, NSP12: P323L, and ORF3a(NS3): T223I were the most frequent mutations in these studied viruses. In our previous study, no mutation was found in the envelope (E) protein. In contrast, in our present study, we identified 3 (T9I, T11A and V58F) mutations that made changes to the structure and function of the E protein of SARS-CoV-2. In conclusion, our findings showed that with the emergence of each new variant in our country, the COVID-19 pandemic has also progressed. This may be due to the considerable increase in the number of mutations (Alpha—46, Delta- 146, and Omicron—200 mutations were observed in our samples) in each emerged variant that shows the SARS-CoV-2 evolution.

Abstract Here we report the first experimental validation of the possibility for obtaining immune milk with neutralizing antibodies against SARS-CoV-2 from vaccinated cow and goat using recombinant protein human vaccine, ZF-UZ-VAC2001. In the period of two weeks after first vaccination, we detected the neutralizing antibodies against coronavirus in the blood serum of vaccinated animals. The neutralizing activity, in its peak on the 21st days after receiving the third dose (77th day from first dose), was effective in Neutralization Test using a live SARS-CoV-2 in Vero E6 cells, even after 120-fold serum titration. Colostrum of the first day after 3rd dose vaccinated cow after calving had a greater activity to neutralize the SARS-CoV-2 compared to colostrum of subsequent three days (4.080 µg/ml vs 2.106, 1.960 and 1.126 µg/ml), goat milk (1,486 µg/ml), and cow milk (0.222 µg/ml) in MAGLUMI® SARS-CoV-2 neutralizing antibody competitive chemiluminescence immunoassay. We observed a positive correlation of receptor-binding domain (RBD)-specific IgG antibodies between the serum of actively immunized cow and milk-feeding calf during the entire course of vaccination (r = 0.95, p = 0.027). We showed an optimal regime for immune milk pasteurization at 62.5°C for 30 min, which retained specific neutralizing activity to SARS-CoV-2, potentially useful for passive immunization against coronavirus infection threats.

The human genetic diversity of the Americas has been shaped by several events of gene flow that have continued since the Colonial Era and the Atlantic slave trade. Moreover, multiple waves of migration followed by local admixture occurred in the last two centuries, the impact of which has been largely unexplored.Here we compiled a genome-wide dataset of ∼12,000 individuals from twelve American countries and ∼6,000 individuals from worldwide populations and applied haplotype-based methods to investigate how historical movements from outside the New World affected i) the genetic structure, ii) the admixture profile, iii) the demographic history and iv) sex-biased gene-flow dynamics, of the Americas.We revealed a high degree of complexity underlying the genetic contribution of European and African populations in North and South America, from both geographic and temporal perspectives, identifying previously unreported sources related to Italy, the Middle East and to specific regions of Africa.