Genetics and geography in admixed populations

In this thesis, we apply and develop population genetics techniques to study admixed and spatially extended populations. We focus on the long haplotype patterns resulting from relatedness and recent admixture among the ancestors of a population. We use recently developed statistical methods to improve the inference of geographic origin of individual haplotypes in admixed population cohorts. We take advantage of these methods to address three problems in population and medical genetics. First, we perform an admixture mapping analysis to identify loci associated with the observed difference in heat pain sensitivity between African-Americans and European-Americans. Correcting for possible confounders, we identify one genome-wide significant genomic region containing the C10orf11 gene. Second, we studied the evolution of the pygmy phenotype by considering the correlation between ancestry and height among rainforest hunter-gatherers. Third, we studied the distribution of European, African, and Native American ancestry across the United States (US) in three different cohorts and find variation across cohorts and across regions consistent with sampling schemes and historical migrations. To interpret the latter results, we developed a non-parametric method that uses long shared haplotypes between individuals, or any other measure of relatedness, to infer migratory events in spatially extended populations. We apply our method to model African-American migrations in the US by analyzing the Health and Retirement Study (HRS) Cohort data. We identify migratory routes that are consistent with the historical event known as the Great Migration.Dans ce mémoire, nous appliquons et développons des techniques de génétique des populations pour étudier les populations métissées et géographiquement étendues. Nous nous concentrons sur les longs haplotypes partagés résultant de lien de parenté et de métissage récent entre les ancêtres d'une population. Nous utilisons des méthodes statistiques développées récemment pour améliorer l'inférence de l'origine géographique d'haplotypes dans des populations métissées.Nous appliquons ces résultats à trois problèmes en génétique médicale et en génétique des populations. Premièrement, nous effectuons une analyse de cartographie du métissage pour identifier des locus responsables de la différence de sensibilité à la douleur par chaleur observée entre les Euro-Américains et Afro-Américains. En tenant compte des variables parasites, nous identifions une région génétique significative pangénomiquement qui comprend le gene C10orf11. Deuxièmement, nous étudions l'évolution du phénotype pygmée, en considérant la corrélation entre ancêtre et taille parmi des chasseurs-cueilleurs vivant dans la forêt équatoriale. Troisièmement, nous étudions la distribution des ancêtres d'origine européenne, africaine et autochtone à travers les États-Unis (ÉU) dans trois cohortes. Nous trouvons des différences entre les cohortes et entre les régions qui sont compatibles avec les méthodes d'échantillionage et les migrations historiques. Pour interpréter ces résultats, nous développons une méthode non-paramétrique qui utilise les longs haplotypes partagés entre des individus, ou n'importe quelle mesure de parenté, pour inférer des migrations dans des populations géographiquement étendues.Nous appliquons notre méthode pour modéliser les migrations des Afro-Américains dans les ÉU en analysant les données de la cohorte Health and Retirement Study (HRS). Nous identifions des routes de migration qui sont compatibles avec la Grande Migration Afro-Américaine