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.

Hugh Watkins and colleagues meta-analyze data from the UK Biobank along with recent genome-wide association studies for coronary artery disease. They identify 13 new loci that were genome-wide significant and 243 loci at a 5% false discovery rate. Genome-wide association studies (GWAS) in coronary artery disease (CAD) had identified 66 loci at 'genome-wide significance' (P < 5 × 10−8) at the time of this analysis, but a much larger number of putative loci at a false discovery rate (FDR) of 5% (refs. 1,2,3,4). Here we leverage an interim release of UK Biobank (UKBB) data to evaluate the validity of the FDR approach. We tested a CAD phenotype inclusive of angina (SOFT; ncases = 10,801) as well as a stricter definition without angina (HARD; ncases = 6,482) and selected cases with the former phenotype to conduct a meta-analysis using the two most recent CAD GWAS2,3. This approach identified 13 new loci at genome-wide significance, 12 of which were on our previous list of loci meeting the 5% FDR threshold2, thus providing strong support that the remaining loci identified by FDR represent genuine signals. The 304 independent variants associated at 5% FDR in this study explain 21.2% of CAD heritability and identify 243 loci that implicate pathways in blood vessel morphogenesis as well as lipid metabolism, nitric oxide signaling and inflammation.

The nonrecombining portion of the human Y chromosome has proven to be a valuable tool for the study of population history. The maintenance of extended haplotypes characteristic of particular geographic regions, despite extensive admixture, allows complex demographic events to be deconstructed. In this study we report the frequencies of 23 Y-chromosome biallelic polymorphism haplotypes in 1,935 men from 49 Eurasian populations, with a particular focus on Central Asia. These haplotypes reveal traces of historical migrations, and provide an insight into the earliest patterns of settlement of anatomically modern humans on the Eurasian continent. Central Asia is revealed to be an important reservoir of genetic diversity, and the source of at least three major waves of migration leading into Europe, the Americas, and India. The genetic results are interpreted in the context of Eurasian linguistic patterns.

North African populations are distinct from sub-Saharan Africans based on cultural, linguistic, and phenotypic attributes; however, the time and the extent of genetic divergence between populations north and south of the Sahara remain poorly understood. Here, we interrogate the multilayered history of North Africa by characterizing the effect of hypothesized migrations from the Near East, Europe, and sub-Saharan Africa on current genetic diversity. We present dense, genome-wide SNP genotyping array data (730,000 sites) from seven North African populations, spanning from Egypt to Morocco, and one Spanish population. We identify a gradient of likely autochthonous Maghrebi ancestry that increases from east to west across northern Africa; this ancestry is likely derived from "back-to-Africa" gene flow more than 12,000 years ago (ya), prior to the Holocene. The indigenous North African ancestry is more frequent in populations with historical Berber ethnicity. In most North African populations we also see substantial shared ancestry with the Near East, and to a lesser extent sub-Saharan Africa and Europe. To estimate the time of migration from sub-Saharan populations into North Africa, we implement a maximum likelihood dating method based on the distribution of migrant tracts. In order to first identify migrant tracts, we assign local ancestry to haplotypes using a novel, principal component-based analysis of three ancestral populations. We estimate that a migration of western African origin into Morocco began about 40 generations ago (approximately 1,200 ya); a migration of individuals with Nilotic ancestry into Egypt occurred about 25 generations ago (approximately 750 ya). Our genomic data reveal an extraordinarily complex history of migrations, involving at least five ancestral populations, into North Africa.

The nature and underlying mechanisms of an inverse association between adult height and the risk of coronary artery disease (CAD) are unclear.

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 Canaanites inhabited the Levant region during the Bronze Age and established a culture which became influential in the Near East and beyond. However, the Canaanites, unlike most other ancient Near Easterners of this period, left few surviving textual records and thus their origin and relationship to ancient and present-day populations remain unclear. In this study, we sequenced five whole-genomes from ~3,700-year-old individuals from the city of Sidon, a major Canaanite city-state on the Eastern Mediterranean coast. We also sequenced the genomes of 99 individuals from present-day Lebanon to catalogue modern Levantine genetic diversity. We find that a Bronze Age Canaanite-related ancestry was widespread in the region, shared among urban populations inhabiting the coast (Sidon) and inland populations (Jordan) who likely lived in farming societies or were pastoral nomads. This Canaanite-related ancestry derived from mixture between local Neolithic populations and eastern migrants genetically related to Chalcolithic Iranians. We estimate, using linkage-disequilibrium decay patterns, that admixture occurred 6,600-3,550 years ago, coinciding with massive population movements in the mid-Holocene triggered by aridification ~4,200 years ago. We show that present-day Lebanese derive most of their ancestry from a Canaanite-related population, which therefore implies substantial genetic continuity in the Levant since at least the Bronze Age. In addition, we find Eurasian ancestry in the Lebanese not present in Bronze Age or earlier Levantines. We estimate this Eurasian ancestry arrived in the Levant around 3,750-2,170 years ago during a period of successive conquests by distant populations such as the Persians and Macedonians.

The Armenians are a culturally isolated population who historically inhabited a region in the Near East bounded by the Mediterranean and Black seas and the Caucasus, but remain underrepresented in genetic studies and have a complex history including a major geographic displacement during World War One. Here, we analyse genome-wide variation in 173 Armenians and compare them to 78 other worldwide populations. We find that Armenians form a distinctive cluster linking the Near East, Europe, and the Caucasus. We show that Armenian diversity can be explained by several mixtures of Eurasian populations that occurred between ~3,000 and ~2,000 BCE, a period characterized by major population migrations after the domestication of the horse, appearance of chariots, and the rise of advanced civilizations in the Near East. However, genetic signals of population mixture cease after ~1,200 BCE when Bronze Age civilizations in the Eastern Mediterranean world suddenly and violently collapsed. Armenians have since remained isolated and genetic structure within the population developed ~500 years ago when Armenia was divided between the Ottomans and the Safavid Empire in Iran. Finally, we show that Armenians have higher genetic affinity to Neolithic Europeans than other present-day Near Easterners, and that 29% of the Armenian ancestry may originate from an ancestral population best represented by Neolithic Europeans.

Gut microbiota changes are associated with increased risk of Type 2 diabetes (T2D) and obesity. Through serum metabolome profiling in patients with cardiometabolic disease (CMD) we identified significant inverse correlation between the microbial metabolite 4-cresol and T2D. Chronic administration of non toxic dose of 4-cresol in two complementary preclinical models of CMD reduced adiposity, glucose intolerance and liver triglycerides, and enhanced insulin secretion in vivo, which may be explained by markedly increased pancreas weight, augmented islet density and size, and enhanced vascularisation suggesting activated islet neogenesis. Incubation of isolated islets with 4-cresol enhanced insulin secretion, insulin content and cell proliferation. In both CMD models 4-cresol treatment in vivo was associated with altered expression of SIRT1 and the kinase DYRK1A, which may contribute to mediate its biological effects. Our findings identify 4-cresol as an effective regulator of β-cell function and T2D endophenotypes, which opens therapeutic perspectives in syndromes of insulin deficiency.