Abstract Uniparentally-inherited markers on mitochondrial DNA (mtDNA) and the non-recombining regions of the Y chromosome (NRY), have been used for the past 30 years to investigate the history of humans from a maternal and paternal perspective. Researchers have preferred mtDNA due to its abundance in the cells, and comparatively high substitution rate. Conversely, the NRY is less susceptible to back mutations and saturation, and is potentially more informative than mtDNA owing to its longer sequence length. However, due to comparatively poor NRY coverage via shotgun sequencing, and the relatively low and biased representation of Y-chromosome variants on capture arrays such as the 1240K, ancient DNA studies often fail to utilize the unique perspective that the NRY can yield. Here we introduce a new DNA enrichment assay, coined YMCA (Y-mappable capture assay), that targets the “mappable” regions of the NRY. We show that compared to low-coverage shotgun sequencing and 1240K capture, YMCA significantly improves the coverage and number of sites hit on the NRY, increasing the number of Y-haplogroup informative SNPs, and allowing for the identification of previously undiscovered variants. To illustrate the power of YMCA, we show that the analysis of ancient Y-chromosome lineages can help to resolve Y-chromosomal haplogroups. As a case study, we focus on H2, a haplogroup associated with a critical event in European human history: the Neolithic transition. By disentangling the evolutionary history of this haplogroup, we further elucidate the two separate paths by which early farmers expanded from Anatolia and the Near East to western Europe.

Malaria-causing protozoa of the genus Plasmodium have exerted one of the strongest selective pressures on the human genome, and resistance alleles provide biomolecular footprints that outline the historical reach of these species

Abstract The Middle and Late Bronze Age Near East, a period roughly spanning the second millennium BC (ca. 2000-1200 BC), is frequently referred to as the first ‘international age’, characterized by intense and far-reaching contacts between different entities from the eastern Mediterranean to the Near East and beyond. In a large-scale tandem study of stable isotopes and ancient DNA of individuals excavated at Tell Atchana (Alalakh), situated in the northern Levant, we explore the role of mobility at the capital of a regional kingdom. We generated strontium isotope data for 53 individuals, oxygen isotope data for 77 individuals, and added ancient DNA data from 9 new individuals to a recently published dataset of 28 individuals. A dataset like this, from a single site in the Near East, is thus far unparalleled in terms of both its breadth and depth, providing the opportunity to simultaneously obtain an in-depth view of individual mobility and also broader demographic insights into the resident population. The DNA data reveals a very homogeneous gene pool, with only one outlier. This picture of an overwhelmingly local ancestry is consistent with the evidence of local upbringing in most of the individuals indicated by the isotopic data, where only five were found to be ‘non-local’. High levels of contact, trade, and exchange of ideas and goods in the Middle and Late Bronze Ages, therefore, seem not to have translated into high levels of individual mobility detectable at Tell Atchana.

Abstract Archaeological and archaeogenetic studies have highlighted the pivotal role of the Caucasus region throughout prehistory, serving as a central hub for cultural, technological, and linguistic innovations. However, despite its dynamic history, the critical area between the Greater and Lesser Caucasus mountain ranges, mainly corresponding to modern-day Georgia, has received limited attention. Here, we generated an ancient DNA time transect consisting of 219 individuals with genome-wide data from 47 sites in this region, supplemented by 97 new radiocarbon dates. Spanning from the Early Bronze Age 5000 years ago to the so-called ‘Migration Period’ that followed the fall of the Western Roman Empire, we document a largely persisting local gene pool that continuously assimilated migrants from Anatolia/Levant and the populations of the adjacent Eurasian steppe. More specifically, we observe these admixture events as early as the Middle Bronze Age. Starting with Late Antiquity (late first century AD), we also detect an increasing number of individuals with more southern ancestry, more frequently associated with urban centers – landmarks of the early Christianization in eastern Georgia. Finally, in the Early Medieval Period starting 400 AD, we observe genetic outlier individuals with ancestry from the Central Eurasian steppe, with artificial cranial deformations (ACD) in several cases. At the same time, we reveal that many individuals with ACD descended from native South Caucasus groups, indicating that the local population likely adopted this cultural practice.