Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Изучение аутосомного ДНК полиморфизма в популяциях Центральной России Ващилин Владимир Сергеевич

Изучение аутосомного ДНК полиморфизма в популяциях Центральной России
<
Изучение аутосомного ДНК полиморфизма в популяциях Центральной России Изучение аутосомного ДНК полиморфизма в популяциях Центральной России Изучение аутосомного ДНК полиморфизма в популяциях Центральной России Изучение аутосомного ДНК полиморфизма в популяциях Центральной России Изучение аутосомного ДНК полиморфизма в популяциях Центральной России Изучение аутосомного ДНК полиморфизма в популяциях Центральной России Изучение аутосомного ДНК полиморфизма в популяциях Центральной России Изучение аутосомного ДНК полиморфизма в популяциях Центральной России Изучение аутосомного ДНК полиморфизма в популяциях Центральной России Изучение аутосомного ДНК полиморфизма в популяциях Центральной России Изучение аутосомного ДНК полиморфизма в популяциях Центральной России Изучение аутосомного ДНК полиморфизма в популяциях Центральной России
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Ващилин Владимир Сергеевич. Изучение аутосомного ДНК полиморфизма в популяциях Центральной России : диссертация ... кандидата биологических наук : 03.00.15 / Ващилин Владимир Сергеевич; [Место защиты: ГОУВПО "Российский университет дружбы народов"].- Москва, 2009.- 168 с.: ил.

Содержание к диссертации

Введение

2. Полиморфизм ядерной днк человека и его использование в популяционно- генетических исследованиях (обзор литературы) 9-49

2.1. Генетические маркеры и их характеристика 9-12

2.2. Использование ядерных аутосомных ДНК маркеров для популяционно-генетического анализа 12-16

2.3. Характеристика некоторых аутосомных ДНК-маркеров 16-36

2.4. Межпопуляционное и внутрипопуляционное генетическое разнообразие 36-39

2.5. Использование методов многомерной статистики для оценки межпопуляционного разнообразия 39-42

2.6. История формирования генофонда населения Центральной России 42-49

3. Материалы и методы 50-73

3.1 Описание объектов исследования 50-55

3.2 Методы генотипировапия молекулярно-генетических маркеров 55-67

3.3 Методы математического анализа популяционно-генетических данных - 67-73

4. Характеристика генофонда населения центральной России 74-103

4.1. Изучение аутосомного ДНК-полиморфизма русского населения Центральной России 74-99

4.2. Генетическая дифференциация населения Центральной России 99-103

5. Генетические соотношения между популяциями центральной россии и их место в системе евразийского генофонда 104-129

5.1. Генетические расстояния между популяциями Центральной России 104-111

5.2. Генетические соотношения популяций Центральной России и восточнославянских популяций 111-114

5.3. Генетические соотношения между населением Центральной России и регионами Евразии 114-129

5.3.1. Расстояния по локусу АСЕ

5.3.2. Расстояния по локусу CCR5.

5.3.3. Расстояния по локусу eNOS.

5.3.4. Расстояния по локусу VNTR-PAH.

5.3.5. Расстояния по локусу D1S80.

5.3.6. Расстояния по локусу VNTR-ApoB.

6. Заключение

7. Выводы

8. Список литературы

Введение к работе

Актуальность проблемы.

Изучение структуры генофонда различных групп народонаселения, решение вопросов микроэволюции популяций человека, их происхождения, родства, исторического развития и взаимодействия со средой является одной из важнейших задач современной антропогенетики [Рынков, 2000, Гинтер, 2003, Алтухов, 2004].

В данный момент происходит смена ииструментариев изучения генофонда: уже сейчас генетическая изменчивость популяций анализируется главным образом на уровне полиморфизма ДІЖ [Балаповская и др., 2006]. С помощью полиморфных маркеров ДІЖ описаны различные популяции: Европы [Nagai et al., 1994, Budowle et al., 1995, Ciesielka, 1996, Collier et al., 1996, Vieyra et al., 2003], Азии [Nakatom et al., 1995, Martinson et al., 1997, Shinohara et al., 2004], Америки [Hutz et al., 1997, Hooper et al., 1999, Mitchell et al., 2000], Африки [Hixon et al, 1993, Budowle etal., 1995].

Достаточно интенсивно исследуется аутосомный ДНК полиморфизм и среди разных этнотерриториальных групп России: народы Вол го-Уральского региона [Хуснутдииова и др., 1995, 1999, 2003, Викторова и др., 2000, 2002], Сибири [Пузырев и др., 2004, Степанов и др., 1999, 2002], Северного Кавказа [Почешкова и др., 2007, 2008] и других регионов России [Баранов, 1993, 2004, Спицып и др., 1997, Лимборская и др., 1999, 2002, Чистяков и др., 2000, Балаповская и др., 2006].

Однако, несмотря на значительный массив данных по аутосомным ДНК маркерам среди различных популяций России, их изученность для русского народа остается явно не достаточной. В литературе имеются данные лишь о небольшом количестве русских популяций (около 10), расположенных в пределах исконного ареала русского народа, изученных

5 с использованием аутосомных ДІЖ маркеров [Лимборская и др., 2002, Чистяков и др., 2000, Асеев и др., 1997, Спиридонова и др., 2002]. Наряду с этим, следует отметить, что потенциальный набор ДНК-маркеров весьма велик, и вследствие этого сложилась ситуация, когда провести сравнительный анализ разных генофондов по аутосомным ДНК маркерам довольно таки сложно - каждый изучен по собственному набору маркеров, вследствие несогласованного подхода в изучении русского генофонда различными генетическими лабораториями [Балановская, 2006].

Поэтому одной из важных задач современной генетики народонаселения России является популяционно-генетическое исследование русского народа с использованием единого широкого спектра аутосомных ДНК полиморфизмов.

Цель работы.

Изучить генофонд коренного русского населения Центральной России и его место среди восточнославянского и евразийского генофондов.

Задачи исследования.

1. Дать характеристику генофонда коренного русского населения
Центральной России по данным о распределении частот 56 аллелей 8
аутосомных ДНК маркеров.

  1. Оценить степень генетической дифференциации русских популяций Центральной России.

  2. Изучить генетические соотношения между различными популяциями Центральной России.

4. Определить место генофонда населения Центральной России
среди популяций восточных славян, а также популяций Евразии.

Научная новизна.

Изучены особенности структуры генофонда населения Центральной России. Получены данные о распределении 56 аллелей 8 аутосомных

ДІЖ локусов. Оценена генетическая изменчивость шести территориальных групп русских Центральной России.

Установлены особенности генетической подразделенное популяций Центральной России. Выявлена их дифференциация на два кластера - «юго-восточный» и «северо-западный». Определено положение генофонда населения Центральной России в системе восточнославянского генофонда. В системе евразийского генофонда популяции Центральной России генетически близки к населению Восточной Европы и имеют наибольшие генетические расстояния от популяций азиатского региона.

Научно-практическая значимость работы.

Охарактеризована генетическая структура коренного русского населения Центральной России по единому большому спектру диаллельных и мультиаллельиых аутосомпых ДИК! маркеров. Установлено наличие подразделенности между территориальными группами русского населения Центральной России.

Проведена оценка генетической дифференциации коренного русского населения Центральной России. Установлены особенности генетических соотношений населения Центральной России с восточнославянскими популяциями. Определено положение популяций Центральной России в системе евразийского генофонда.

Полученные данные послужат основой для генетического и эколо-геиетического мониторинга населения Центральной России. Результаты исследования могут представлять интерес для этнографов, антропологов, демографов и лингвистов, а также послужат важным дополнением в исследованиях по истории формирования населения Центральной России. Результаты работы используются в учебном процессе в ГОУ ВПО Белгородском государственном университете и в ГОУ ВПО Курском государственном медицинском университете.

7 Положения, выносимые на защиту.

1. Генофонд русского населения Центральной России имеет четко
выраженные западно-евразийские характеристики.

2. Популяции Центральной России дифференцируются на два
кластера - «юго-восточный» и «северо-западный».

3. Население Центральной России генетически близко к
«среднерусской» популяции, и удалено от украинцев и белорусов.

4. В системе евразийского генофонда население Центральной
России имеет наименьшие генетические расстояния с популяциями
Восточной Европы и максимальные генетические дистанции с народами
азиатского региона.

Апробация работы. Основные результаты диссертации доложены
и обсуждены па: Годичной научной конференции сотрудников
Белгородского госуииверситета (Белгород 2005, 2006, 2007, 2008),
Юбилейной научной конференции КГМУ и сессии Центрально
черноземного научного центра РАМИ, посвященной 70-летию КГМУ
(Курск, 2005), Пятом съезде Российского общества медицинских
генетиков (Уфа, 2005), Российской научной конференции с
международным участием «Медико-биологические аспекты

мультифакториальпой патологии» (Курск, 2006), 71-й научной конференции КГМУ и сессии Центрально-Черноземного научного центра РАМН (Курск, 2006), Международной конференции «Генетика в России и мире», посвященной 40-летию Института общей генетики им. И.И. Вавилова РАН (Москва, 2006), IX Международной научно-практической экологической конференции «Современные проблемы популяционной экологии» (Белгород, 2006), 72-й научной конференции КГМУ и научной сессии Центрально-Черноземного научного центра РАМН (Курск, 2007), 7-м конгрессе этнографов и антропологов России (Саранск,2007), III Международной Пироговской научной медицинской конференции (Москва, 2008).

8 Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ, из них 6 в журналах из списка ВАК.

Использование ядерных аутосомных ДНК маркеров для популяционно-генетического анализа

За последние 15-20 лет получены молекулярно-генетические характеристики, как для больших расовых групп, так и для отдельно взятых популяций мира по различным ДНК маркерам ядерного генома человека [Лимборская С.А. и др., 2002, Хуснутдинова Э.К., 1999, Котлярова С.Э. и др., 1994, Самбуугийн Н. и др., 1991, Викторова Т.В., 2002, Ефремов И.А. и др., 1996, Асеев М.В. и др., 1995, Budowle В. et al., 1995, Summers К., 1987].

В нашей стране масштабные исследования генетической структуры популяций России и стран СНГ с использованием ДНК маркеров интенсивно проводятся с 90-х годов XX века несколькими коллективами исследователей [Лимборская С.А. и др., 1999, Хуснутдинова Э.К. и др., 1997, 1998, Пузырев В.П. и др., 2004, Степанов В.А., 2002, Балановская Е.В., и др., 2001, Баранов B.C., 2004, Спицын В.А. и др., 1997].

Комплексные популяционные и медико-генетические исследования проведены в Институте молекулярной генетики РАН С.А. Лимборской и сотр. [Лимборская С.А., 2004]. Изучен полиморфизм ряда диаллельных и гипервариабельных локусов ядерного генома среди различных этнических групп России и стран СНГ [Лимборская С.А. и др., 1999, 2002, 2004, Погода Т.В., 1995]. Были исследованы популяции восточных славян (украинцы, белорусы, русские Московской и Архангельской областей), а также народы Сибири (якуты, чукчи) с использованием 6 полиморфных ДНК маркеров: CTG-повторы в гене миотонинпротеинкиназы (локус DM), минисателлиты

АроВ и D1S80, микросателлит CAct685 и инсерционно-делеционный полиморфизм в генах хемокинового рецептора CCR5 и ангиотензин-превращающего фермента (АСЕ). Показано, что спектр частот высокополиморфиых мини- и микросателлитов значительно варьирует в зависимости от расовой принадлежности популяции. Причем мииисателлит АроВ и микросателлиты DM и CAct685 обладают более выраженными расово-диапюстическими свойствами [Лимборская С.А. и др., 2002, 2004, Сломинский П.А. и др., 2000] по сравнению с минисателлитом D1S80. В случае инсерционно-делеционного полиморфизма в гене АСЕ установлено, что для восточно-евразийских популяций характерной чертой является преобладание аллелля I (инсерция) и генотипа II [Милосердова О.В. и др., 2001], а для русских (г. Москва) преобладание аллеля D (делеция) [Шадрина М.И. и др., 2001]. При исследовании частоты мутации в хемокиновом рецепторе макрофагов и Т-лимфоцитов CCR5 было показано, что у русских, украинцев и белорусов частота мутантного аллеля существенно не отличается от таковой в европейских популяциях и у белых американцев [Сломинский П.А. и др., 1997, Кожекбаева Ж.М. и др., 2004, Шадрина М.И. и др., 2000].

В серии работ посвященных этногеномике населения Северной Евразии, группой исследователей НИИ медицинской генетики ТНЦ СО РАМЫ под руководством В.П. Пузырева и В.А. Степанова получены данные о генетическом разнообразии 40 локальных популяций, принадлежащих к 21 этносу Сибири, Средней Азии, и Восточной Европы [Спиридонова М.Г. и др., 2002, Хитринская И.Ю. и др., 2003, Марусин А.В. и др., 2003, Пузырев В.П. и др., 2004, Степанов В.А. и др., 2003]. Исследование проводилось по широкому спектру молекулярно-генетических маркеров, включая гены подверженности к заболевания сердечно-сосудистой системы (VNTR-eNOS, I/D АСЕ, С/Т NOS1, Т174М AGT), инсерции мобильного генетического элемента Alu (АСЕ, F13B, АРОА1, PLAT, PV92), аутосомные микросателлиты (D4S397, D5S393, D7S640, D8S514, D9S161, D10S197, DlIS 1358, D12S364, D13S173), а также варианты линий Y-хромосомы. Установлено, что население Северной Евразии характеризуется высоким уровнем генетического разнообразия и дифференциации генофонда. Исследованные этносы по генетическим характеристикам были разделены на четыре группы. К первой группе отнесены тюрко-язычные народы Южной Сибири (южные и северные алтайцы, тувинцы) и близкие им по происхождению киргизы. Вторую группу составили народы Восточной Сибири, говорящие на языках различных групп алтайской лингвистической семьи (буряты, эвенки, якуты). В третью группу вошли европеоидные этносы Средней Азии (таджики и узбеки). И к четвертой группе были отнесены восточные славяне. При проведении сравнительного анализа этих четырех групп авторы пришли к выводу, что воздействие географической дифференциации на генетическую структуру популяций более выражено, чем роль языковой дифференциации. Тем самым они подчеркивают пространственный характер организации генетической вариабельности популяций человека. Но особое внимание авторы обращают на то, что генетические различия носителей разных языков остаются существенными по некоторым системам ДНК-маркеров, даже при учете пространственной дифференциации.

Межпопуляционное и внутрипопуляционное генетическое разнообразие

Популяциоиыо-генетические методы дают возможность провести анализ именно генетического компонента в различиях между народами и популяциями, особенно если популяция очерчена этнически, пространственно и хронологически доступна изучению с помощью моделей популяционной генетики [Спицын В.А., 1985]. Это является основой для рассмотрения роли различных факторов микроэволюции в формировании популяционно-генетической структуры населения [Хуснутдипова Э.К. и др., 1999, Рынков ЮГ. и др., 1980, Nei М., 1973].

С помощью Fsr-статистик Райта или при использовании GST -статистик Нея, эквивалентных FSr, по данным о распределении различных генетических маркеров анализируется межпопуляционная генная дифференциация, оценивается роль дрейфа генов в динамике популяционной структуры [Хуснутдипова Э.К., 1999, Рычков Ю.Г. и др., 1980]. Последствием дрейфа генов является увеличение дифференциации субпопуляций, рост межпопуляционного разнообразия [Nei М., 1973]. Дрейф генов может приводить к значительным флуктуациям частоты генов, что может проявляться и в возрастании частоты тех или иных наследственных болезней. В популяциях практически всех живых существ, в том числе и человека, большая часть общего генного разнообразия тотальной популяции определяется впутрипопуляционными генетическими различиями (гетерозиготностыо). Так, впутрипопуляционная изменчивость всего человечества составляет 85% от общего генного разнообразия, а вся сумма межпопуляционных различий, включающих все генетические различия между популяциями существующих племен и народов, не превышает в среднем 15%. Эта величина GST (0,15) отражает максимально возможный размах межпопуляционных различий в генофонде и ее можно рассматривать как фон при всех сопоставлениях [Генофонд и геногеография..., 2000].

В таблице 2 приведены показатели общего генетического разнообразия популяции башкир и народов Волго-Уральского региона (татары, чуваши, удмурты, марийцы, мордва, коми) по 3 диаллельным ДНК-локусам и гипервариабельному локусу АроВ [Хуснутдипова Э.К., 1999].

Полученные результаты показывают, что народы Волго-Уральского региона обладают довольно высоким уровнем полиморфизма. Наиболее высокие показатели тотального Ыт и внутрипопуляционного генного разнообразия Hs выявлены при использовании гипервариабелыюго локуса АроВ (0,747 и 0,735 соответственно). Следует отметить, что в популяциях Волго-Уральского региона показатели GST, рассчитанные по данным полиморфных ДНК-локусов и пяти классических маркеров (Gs і—0,019) ядерного генома, оказались совершенно одинаковыми.

В таблице 3 приведены показатели общего генетического разнообразия (Нт), гетерозиготиости (Iis) и коэффициента генной дифференциации (GST) по полиморфным ипсерциопно-делеционным локусам для шести популяций Средней Азии, взятые из работы [Хитринская И.Ю. и др., 2003].

Данные по отдельным локусам показывают (табл. 3), что наибольший вклад в межпопуляционное разнообразие вносят различия по частотам Alu-инсерций в локусе CD4 (GST= 12,30%) и несколько в меньшей степени в локусах PV92 (GST=4,08%) и АСЕ (GST=4,05%). Наименьшая степень межпопуляционного разнообразия показана для локусов PLAT и Mt-Nuc.

В работе [Лимборская С.А. и др., 2002] представлены результаты оценки уровня дифференциации народов Восточной Европы по данным о четырех полиморфных ДНК локусах: три гипервариабельных тандемных повтора (АроВ, DM и CAct685) и один диаллельиый локус CCR5. Средняя гетерозиготность по маркерам ДНК оказалась равна Hs=0,63, что почти в 2 раза выше того же показателя, полученного по 100 аллелям 34 локусов классических маркеров (Hs=0,37) для популяций одних и тех же этносов Восточной Европы. Высокую гетерозиготность маркеров ДНК авторы связывают с тем, что большинство выбранных для анализа маркеров относятся к группе высокополиморфных. Сравнение межпопуляциониого разнообразия по величине GST показало полное совпадение двух оценок, полученных по маркерам ДНК (GST 102=2,5) и классическим маркерам (GST 102=2,7).

Для изучения генетической структуры популяций человека используются различные методы многомерной статистики (кластерный и факторный анализ, многомерное шкалирование), которые позволяют получить представление о подразделенное популяций и оценить характер взаимоотношений между ними [Ли Ч., 1978, Животовский Л.А., 1979]. Использование этих методов дает возможность проводить сравнительный анализ большого количества популяций по неограниченному числу генетических маркеров одновременно.

Чаще всего для оценки степени генетического сходства популяций используется сравнительный анализ генетических расстояний между ними [Хуснутдинова Э.К., 1999, Хитринская И.Ю. и др., 2003, Пузырев В.П. и др., 2004, Степанов В.А. и др., 2003].

В работах Э.К. Хуснутдиновой и др. [1999] проведен анализ генетических расстояний между популяциями Волго-Уральского региона, рассчитанных по частотам аллелей четырех полиморфных ДЫК-локусов (МЕТ, ФАГ, D7S23, АроВ). На основе матрицы генетических расстояний был проведен кластерный анализ и построена дендрограмма генетических соотношений между изученными популяциями. Наибольшая генетическая близость выявлена между популяциями марийцев и татар, к ним примыкают башкиры, чуваши и удмурты, формируя один кластер, второй кластер составляют популяции мордвы и коми. Проведенный автором факторный анализ по данным полиморфизма 4 ДНК-локусов позволил проиллюстрировать дифференциацию популяций Волго-Уральского региона и подтвердить данные, полученные при анализе генетических расстояний.

Несколько другой - филогенетический подход применялся для определения степени родства между популяциями Сибири и Средней Азии по данным о частотах девяти иисерциошю-делециоппых локусов в работах Степанова В.А. и И.Ю. Хитринской и др. [2002, 2003]. Авторы воссоздавали генетическую структуру гипотетической «предковой» (по отношению к современным популяциям человека) популяции, опираясь на однонаправленный характер мутаций в локусах полиморфных инсерций Alu-элемеита: исходным состоянием локуса является отсутствие копии Alu-повтора, а конечным - инсерция Alu-элемента. Матрица генетических расстояний строилась с учетом гипотетической предковой популяции, частоты Alu-повторов по всем локусам в которой принимались за 0,00. Далее строилась консенсусная дендрограмма, отражающая филогенетические взаимоотношения между исследуемыми популяциями.

Генетическая дифференциация населения Центральной России

Исследование генного разнообразия населения Центральной России проведено на модели шести районных популяций, изученных в настоящем исследовании (Боровский и Барятинский районы Калужской области, Михайловский и Спасский районы Рязанской области, Болховский район

Орловской области и Петровский район Тамбовской области), представленных выборками из коренных русских жителей данных популяций. Таким образом, всего было рассмотрено распределение 56 аллелей 8 аутосомных ДНК локусов среди коренного русского населения в шести районных популяциях Центральной России. Результаты исследования приведены в таблице 12. Анализ генного разнообразия популяций Центральной России показал, что по большинству из 8 включенных в рассмотрение локусов население обладает достаточно высоким уровнем полиморфизма. Общее генное разнообразие населения составляет Нт=0,5186. Уровень генной дифференциации русского населения Центральной России, рассчитанный по 56 аллелям 8 аутосомным ДНК маркерам, равен 081 0,0054.

Для выявления возможного действия отбора на отдельные гены мы соотносили межпопуляциоиную изменчивость анализируемого гена с границами селективных классов, установленными нами с использованием процедуры быстрого определения селективной структуры [Балановская и др., 1998], алгоритм которой изложен в главе «Материалы и методы».

Межпопуляционная изменчивость гена, входящая в интервал 0,0046 Gsr(i) 0,0056, свидетельствует о селективно нейтральной изменчивости. Уровень генной дифференциации, соответствующий межклассовым областям (0,0030 GST(i) 0,0046 и 0,0056 GST(i) 0,0094), не позволяет установить действие отбора. При межпопуляционной изменчивости гена ниже граничного значения Gsr(i)=0,0030 можно предположить действие стабилизирующего отбора, а наиболее высокие межпопуляционные различия (051 0,0094) позволяют предположить действие дифференцирующего отбора [Балановская и др., 1998].

Инсерционно-делеционный полиморфизм гена ангиотензин-превращающего фермента (АСЕ). Общее генное разнообразие локуса АСЕ составляет Нт=0,4974, что сходно со средним показателем тотального генного разнообразия по 8 локусам (Нт =0,5186). Уровень межпопуляционной генной дифференциации по данному локусу (GST 050015) является минимальным среди всех рассматриваемых аутосомных ДНК-маркеров. Он существенно ниже граничного значения G.ST 0,0030, ЧТО может свидетельствовать о действии стабилизирующего отбора в отношении аллелей данного локуса.

Инсерционно-делеционный полиморфизм гена рецептора хемокинов CCR5. Полученное значение тотального генного разнообразия локуса CCR5 (1- =0,1651) является наименьшим и свидетельствует о том, что данный локус обладает довольно низким уровнем полиморфизма. Уровень межпопуляционной генной дифференциации, наоборот, является наибольшим для изученных 8 аутосомных ДНК-маркеров и равен 081=0,0098. Разнообразие по данному локусу выше границы GST=0,0094, что может свидетельствовать о действии дифференцирующего отбора в отношении аллелей этого локуса.

Полиморфизм минисателлита в гене эндотелиалыюй синтазы окиси азота (eNOS). Тотальное генное разнообразие, рассчитанное по 3 VNTR-аллелям полиморфного участка гена eNOS, составляет 1-17=0,3320, что ниже среднего уровня Нт=0,5186. Уровень межпопуляциониой генной дифференциации равняется 057=0,0052 и соответствует селективно-нейтральной изменчивости.

Полиморфизм минисателлита в гене переносчика дофамина (DAT1). Общее генное разнообразие VNTR-полиморфного локуса гена DAT1 составляет Ыт=0,3709, что ниже среднего показателя тотального генного разнообразия по 8 ДРПС-локусам (Нт =0,5186). Уровень межпопуляциониой генной дифференциации по данной системе равен GST=0,0059, что соответствует межклассовой области (0,0056 Gsr 0,0094) и не позволяет установить действие отбора на этот локус.

Полиморфизм минисателлита в гене серотонинового транспортера (IiSERT). Значение тотального генного разнообразия VNTR-участка 2-го интрона транспортера серотонина hSERT равняется 1-17=0,4952, что приближается к среднему уровню общего генного разнообразия (Нт=0,5186). Межпопуляционная генная дифференциация по данному локусу составила GST=0,0029. При межпопуляциониой изменчивости гена ниже граничного значения Gsr 0,0030 можем предпологать действие, стабилизирующего отбора на аллели этого локуса.

Полиморфизм минисателлита в гене фснилаланингидроксилазы (VNTR-PAH). Общее генное разнообразие VNTR-полиморфного участка гена РАН составляет Нт=0,7112, что существенно выше среднего показателя тотального генного разнообразия, рассчитанного по 8 ДНК-маркерам (Нт=0,5186). Уровень межпопуляциониой генной дифференциации равен Gs7=0,0046, что соответствует классу селективно-нейтральной изменчивости. В этот класс включаются гены с 0,0046 Gs7 0,0056.

Генетические соотношения между населением Центральной России и регионами Евразии

Для понимания формирования основных черт русского генофонда, направлений изменчивости генофонда и его положения в системе Евразийского генофонда проведен расчет генетических расстояний между населением Центральной России и популяциями различных регионов Евразии. Для Европы были выделены следующие регионы: Центральная Европа, Северная Европа, Западная Европа, Южная Европа, Восточная Европа, Балканский регион, Приуралье, Северный Кавказ и Закавказье. Азия была разделена на следующие регионы: Восточная Азия, Западная Азия, Центральная Азия, Южная Азия, Средняя Азия и Сибирь. Средние частоты по изученным аутосомным ДНК-маркерам для Центральной России и разных регионов Евразии представлены в приложениях 1-11.

Нами были рассмотрены генетические соотношение между населением Центральной России и изученными по частоте Alu-инсерции в гене АСЕ регионами Евразии (приложение 2). В исследование вошли следующие регионы: Восточная Европа, Западная Европа, Средняя Азия,

Восточная Азия, Западная Азия, Центральная Азия, Приуральс, Сибирь и Северный Кавказ. Полученная матрица генетических расстояний по данным о частоте Alu-инсерции в гене АСЕ между популяциями Центральной России и других регионов Евразии представлена в таблице 15.

На основе матрицы генетических расстояний проведено многомерное шкалирование (300 итераций, величина стресса S0=0,00076, коэффициент алиенации К=0,0017, кривая Шепарда удовлетворительная) и построен график взаимного расположения изученных популяций в двухмерном пространстве (рис. 17).

На графике можно выделить три четко дифференцирующихся кластера. В первый кластер вошли популяции Центральной России, Западной и Восточной Европы, Приуралья и Западной Азии. Население Средней Азии и Центральной Азии, сформировавшее второй кластер, занимает промежуточное положение между первым кластером и народами Сибири и Восточной Азии, которые объединились в третий кластер.

Народы Северного Кавказа не вошли ни в один из трех сформировавшихся кластеров и имеют наибольшие генетические расстояния со всеми рассмотренными регионами Евразии fd=0,094).

Таким образом, популяция Центральной России оказалась генетически близка с Восточной и Западной Европой, Западной Азией и Приуральем и удалена от остальных азиатских популяций, народов Сибири и Северного Кавказа.

Далее мы рассмотрели генетические соотношения между населением Центральной России и другими регионами Евразии, в которых изучено распределение мутации в гене CCR5 - в доступной нам литературе имеются данные для 98 популяций из 14 регионов Евразии: Восточная

Европа, Западная Европа, Центральная Европа, Северная Европа, Южная Европа, Балканы, Приуралье, Северный Кавказ, Закавказье, Средняя Азия, Центральная Азия, Восточная Азия, Южная Азия и Западная Азия (приложение 1).

Матрица генетических расстояний, полученная по данным о частоте распределения мутации CCR5del32 в рассматриваемых популяциях представлена в табл. 16. На основе матрицы генетических расстояний методом многомерного шкалирования был получен график взаимного расположение исследованных регионов Евразии в трехмерном пространстве (рис. 18).

При построении графика было совершено 59 итераций, коэффициент стресса S0=0,053, коэффициент алиенации К=0,078, кривая Шеппарда удовлетворительная. На графике все изученные популяции четко дифференцируются на четыре кластера. В первый кластер, наряду с популяциями Центральной России, вошли популяции Восточной, Западной Северной и Центральной Европы. Второй кластер сформирован популяциями Центральной и Восточной Азией, а также Северным Кавказом. Третий кластер объединил в себя Среднюю и Южную Азию, Южную Европу и народы Приуралья. Последний кластер сформирован популяциями Западной Азии и народами Балкан. Народы Закавказья не вошли ни в один из выделенных выше кластеров. Таким образом с использованием данных о частоте мутантного аллеля CCR5del32, установлено, что русское население Центральной России имеет минимальные генетические дистанции с ближайшими соседями (Восточная, Центральная, Западная и Северная Европа, Северный Кавказ) и генетически удалено от азиатских популяций (Средняя, Восточная, Западная, Центральная и Южная Азия) и народов Закавказья.

Похожие диссертации на Изучение аутосомного ДНК полиморфизма в популяциях Центральной России