WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |

Полиморфизм y хромосомы у тюркоязычного населения алтая, саян, тянь-шаня и памира в контексте взаимодействия генофондов западной и восточной евразии

-- [ Страница 1 ] --

УЧРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ МЕДИЦИНСКИХ НАУК

МЕДИКО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РАМН

На правах рукописи

УДК 577.17

Балаганская Ольга Алексеевна

ПОЛИМОРФИЗМ Y ХРОМОСОМЫ У ТЮРКОЯЗЫЧНОГО НАСЕЛЕНИЯ АЛТАЯ, САЯН, ТЯНЬ-ШАНЯ И ПАМИРА В КОНТЕКСТЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГЕНОФОНДОВ ЗАПАДНОЙ И ВОСТОЧНОЙ ЕВРАЗИИ

03.02.07 - генетика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата

биологических наук

Москва – 2011

Работа выполнена в Учреждении Российской академии медицинских наук Медико-генетическом научном центре РАМН

Научный руководитель кандидат биологических наук, Балановский Олег Павлович
Официальные оппоненты доктор биологических наук, профессор, Спицын Виктор Алексеевич
доктор биологических наук Мовсесян Алла Арменовна
Ведущая организация Учреждение Российской Академии наук Институт общей генетики им. Н.И.Вавилова РАН


Защита состоится «14» июня 2011 г. в ___ часов на заседании Диссертационного ученого совета Д 001.016.01 при Учреждении Российской академии медицинских наук Медико-генетическом научном центре РАМН (115478, Москва, ул. Москворечье,1)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Учреждения Российской академии медицинских наук Медико-генетического научного центра РАМН по адресу: 115478, Москва, ул. Москворечье, д.1.

Автореферат разослан «______»___________________ 2011 г.

Учёный секретарь диссертационного совета Д 001.016.01

по защите докторских и кандидатских диссертаций,

доктор медицинских наук, профессор Зинченко Р.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Классические исследования антропологии, археологии, лингвистики и этнографии, внесшие важнейший вклад в изучение истории и разнообразия народов мира, в ХХ веке пополнились новым историческим источником - популяционно-генетическими исследованиями. В результате изучения классических маркеров (иммунологических и биохимических) (Mourant et al., 1954; Рычков, 1969, 1978; Cavalli-Sforza, Bodmer et al., 1971; Шереметьева, Рычков, 1978; Рычков, Ящук, 1980, 1982; Сукерник и др, 1985; Спицын, 1985; Пузырев, 1991; Генофонд и геногеография народонаселения, 2002) были разработаны основные концепции, подходы и методы популяционно-генетического исследования народонаселения (Cavalli-Sforza, Bodmer, 1971; Nei, 1975; Балановская, 1980, 1985; Cavalli-Sforza et al., 1994; Алтухов, 1996, 2004; Zhivotovsky, 2004). При переходе к анализу ДНК маркеров с однородительским типом наследования (Y хромосомы и митохондриальной ДНК) появилась возможность реконструировать основные пути расселения человечества. На первых этапах эти исследования носили глобальный характер, однако в настоящее время все большую значимость приобретают исследования региональных и этнических генофондов (Angius et al., 2001; Golubenko et al., 2001; Деренко et al., 2002; Степанов, 2002; Kivisild et al., 2003; Behar et al., 2004; Cinnioglu et al., 2004; Rosa et al., 2007; Харьков и др, 2007; Balanovsky et al., 2008).

Наиболее информативными для изучения структуры и истории генофонда в настоящее время признаны маркеры NRY – нерекомбинирующей части Y хромосомы. Высокая информативность маркеров NRY обусловлена большим числом полиморфных сайтов, отсутствием рекомбинации между ними и чрезвычайно высокими межпопуляционными различиями. Наиболее актуальными являются комплексные популяционные исследования, использующие и редко мутирующие диаллельные маркеры (SNP – Single Nucleotide Polymorphism) для определения гаплогрупп, и высоко вариабельные маркеры (STR - Short Tandem Repeats) для определения гаплотипов.

При решении вопросов этногенеза населения Северной, Восточной и Центральной Азии одним из ключевых регионов является пограничная область, их разделяющая, – горные системы Алтая, Саян, Тянь-Шаня и Памира. Эта территория на протяжении тысячелетий являлась ареной взаимодействия различных племен и народов двух крупнейших рас – европеоидной и монголоидной. Такие области интенсивных межэтнических контактов являются важным объектом популяционных исследований, поскольку горные системы служат не только барьерами на пути мощных миграционных потоков, но и рефугиумами, сохраняющими следы генофондов разных эпох.

К настоящему времени получено общее представление о полиморфизме Y хромосомы в сибирских и среднеазиатских популяциях (Wells et al., 2001; Степанов, 2002; Karafet et al., 2002; Zerjal et al., 2003; Derenko et al., 2006, 2007; Харьков и др, 2007; Rootsi et al., 2007; Biro et al., 2009; Underhill et al., 2010), накоплен значительный фактический материал о разнообразии гаплогрупп и гаплотипов, выявлены значительные различия между генофондами Алтае-Саянского и Байкальского регионов, определена вероятность вклада монгольских племен эпохи Чингисхана в генофонд тюркских народов, показана эффективность применения Y хромосомы как для выявления древних этногенетических связей, так и для прослеживания более поздних миграционных потоков. Однако обобщающие работы по полиморфизму Y хромосомы у тюрков Сибири и Центральной Азии отсутствуют, поскольку разные народы изучены по разным наборам маркеров Y хромосомы. Остаются неисследованными и генофонды многих малых этнических и субэтнических популяций в составе алтайцев, шорцев, хакасов, казахов, киргизов, вследствие чего многие проблемы их этногенеза и формирования генофонда этой части Евразии еще далеки от ясности. Несопоставимость панелей и малый набор изученных маркеров, а также малые выборки не позволили дать полноценную характеристику народов Южной Сибири и Средней Азии, а отсутствие единой базы данных по Y хромосоме не позволяет различать многочисленные миграции. Частичному заполнению этих пробелов посвящена данная работа.



Цель исследования.

Изучить структуру генофонда тюркоязычных народов Алтая, Саян, Тянь-Шаня и Памира по единой панели SNP и STR маркеров Y хромосомы и выявить основные этногенетические связи с регионами западной и восточной Евразии.

Задачи исследования.

  1. Дать по единой обширной панели - 40 SNP и 17 STR маркеров Y хромосомы - комплексную характеристику генофондов тюркоязычных народов Алтая, Саян, Тянь-Шаня и Памира по репрезентативной выборки - 1100 представителей 13 популяций (кумандинцы, челканцы, тубалары, алтай-кижи, теленгиты, шорцы горные и абаканские, качинцы, сагайцы, другие хакасские группы, казахи предгорий Алтая, киргизы Тянь-Шаня и Памира), проживающих на территории России, Казахстана, Киргизии и Таджикистана.
  2. Охарактеризовать генофонды изучаемых популяций на различных иерархических уровнях популяционной системы, оценить соотношение межэтнической и внутри-этнической дифференциации генофондов по маркерам Y хромосомы. Выявить степень генетического своеобразия генофондов малых народностей Южной Сибири, обычно рассматриваемых на современном этапе в качестве не этносов, а лишь субэтнических групп.
  3. Оценить степень филогенетического родства тюркоязычных популяций Алтая, Саян, Тянь-Шаня и Памира по данным не менее 500 STR гаплотипов Y хромосомы, выявить основные кластеры STR гаплотипов, определить время их появления в Южной Сибири и Средней Азии и источники миграций.
  4. Провести сравнительный анализ генофондов тюркоязычных популяций Алтая, Саян, Тянь-Шаня и Памира с генофондами окружающих регионов западной и восточной Евразии методами многомерной статистики.
  5. Создать картографический атлас распространения гаплогрупп Y хромосомы в Евразии, на основе которого выявить географические тренды в изменчивости генофондов тюркоязычного населения Алтая, Саян, Тянь-Шаня и Памира в контексте генетических особенностей западной и восточной Евразии.

Научная новизна.

Впервые по единой обширной панели SNP и STR маркеров Y хромосомы исследованы 1100 представителей тринадцати тюркоязычных этнотерриториальных популяций не только на территории России, но и трех других государств: Казахстана, Киргизии и Таджикистана.

Получены оценки уровня генетического разнообразия (гетерогенности) на разных уровнях иерархической организации тюркоязычных популяций Южной Сибири и Средней Азии. Впервые выявлены высокие межпопуляционные различия между малыми народностями Южной Сибири.

На основе сравнительного анализа гаплогрупп Y хромосомы методами многомерной статистики и картографического анализа выявлено положение генофондов коренных народов Алтая, Саян, Тянь-Шаня и Памира среди региональных генофондов западной и восточной Евразии. Впервые показано двоякое влияние изучаемых горных систем на структуру генофонда: не только в роли «барьера» для интенсивного потока генов, но и в роли «рефугиума», то есть консервативной «реликтовой» роли, сохраняющей следы древнейшего населения на протяжении многих эпох.

Благодаря анализу большого массива данных на основе единой широкой панели STR маркеров впервые обнаружен ряд кластеров гаплотипов, специфичных для отдельных народов и для родственных этносов. Генетические датировки этих кластеров позволили уточнить узловые моменты в этногенезе ряда народов изучаемого региона.

Научно-практическая значимость. Созданные ДНК коллекции, которые сопровождаются подробной информацией о родословной индивида, его этнической и географической идентификации, закладывают основу для крупномасштабных исследований на базе других генетических систем, включая полногеномный анализ.

База данных по распределению панели 17 STR маркеров Y хромосомы (набор Y-filer), используемых в судебной экспертизе, может применяться в судебно-медицинской экспертизе в качестве референтной базы при идентификации личности и определении районов возможного происхождения искомых гаплотипов Y хромосомы.

Выявление для ряда народов мощного эффекта основателя является прогнозом повышенной частоты наследственных болезней, вызванной накоплением мутантных аллелей основателя, и обосновывает необходимость проведения целенаправленного медико-генетического скрининга и консультирования для данных популяций.





Совокупность полученной информации о структуре генофонда изученных народов, созданные базы данных и картографический атлас обеспечивают проведение генетико-демографического мониторинга, включая прогнозирование изменений генофонда в результате продолжающихся массовых миграций и межэтнических браков.

Полученные результаты важны для понимания формирования коренных народов Северной Евразии, вопросов первоначального заселения Америки и этногенеза народов России. Они будут полезны специалистам смежных отраслей науки: антропологам, археологам, лингвистам, историкам, этнографам при реконструкции целостной истории народонаселения Евразии. Результаты работы найдут широкое применение в учебно-педагогическом процессе.

Более того, полученная новая информация об этногенезе тюркоязычных народов важна для самого коренного населения изучаемого региона в ситуации возрастания этнического самосознания, укрепления и развития национальной культуры, языка, растущего интереса к истории своего народа. Многие народы Алтае-Саянского нагорья имеют статус «коренных малочисленных народов» (Постановление Правительства РФ от 24 марта 2000г. №255 «О едином перечне коренных малочисленных народов РФ»), и результаты диссертационной работы будут использоваться для сохранения культурного наследия России.

Основные положения, выносимые на защиту:

  1. Этапы формирования генофонда. Генофонд тюркских народов Алтая, Саян, Памира и Тянь-Шаня сформирован населением различных регионов Евразии. В основе лежит древний западно-евразийский (палео-европеоидный) субстрат, маркируемый гаплогруппой R1a1a. Древний северо-евразийский компонент (N1b, N1c1, Q) восходит к автохтонному населению Западной Сибири и Урала. Более поздние этапы формирования генофонда связаны с постепенным проникновением восточно-евразийского (монголоидного) компонента, маркируемого гаплогруппой С. С другими регионами Евразии связь незначительна: с Восточной Европой по гаплогруппам I и R1b1b2, с Тибетом по гаплогруппе D2, с Восточной Азией по гаплогруппе О.
  2. Географические тренды в изменчивости генофондов. Распределение восточно-евразийского компонента в исследуемых популяциях географически неравномерно: он значителен в популяциях казахов южных предгорий Алтая, киргизов и южных алтайцев, но почти не достигает северных алтайцев, хакасов и шорцев. С севера на юг снижаются частоты «сибирских» гаплогрупп (N1b, Q) и возрастает общее разнообразие спектра гаплогрупп. Географически периферийные киргизы занимают в генетическом пространстве промежуточное положение между двумя основными кластерами - «алтае-саянским» и «степным», отражая исходные этногенетические связи киргизов с южносибирскими племенами и последующее влияние степных народов.
  3. Показатели межпопуляционного разнообразия. Ярко выраженные различия между «малыми народностями» (кумандинцы, челканцы, тубалары, сагайцы, качинцы и др.) подтверждают как их генетическую реальность, так и условность их традиционного объединения в этно-территориальные группы по географическому принципу («северные алтайцы», «южные алтайцы», «хакасы»).
  4. Филогенетический анализ гаплогрупп выявляет ряд кластеров STR гаплотипов, характерных для определенных этносов и их групп. В гаплогруппе R1a1a выделяются специфичные кластеры северных и южных алтайцев. Для гаплогруппы N1c1 разделение происходит только на уровне «европейского» и «южносибирского» кластеров. Для гаплогруппы N1b также характерно четкое разделение на «европейский» и «азиатский» кластеры. Генетические датировки обнаруженных кластеров уточняют особенности этногенеза изучаемых народов и указывают на значительную роль дрейфа генов (эффекта основателя) в формировании их генофондов.

Апробация работы. Результаты исследований были представлены на международной конференции по проекту «The Genographic» (Эстония, 2008), VIII Конгрессе этнографов и антропологов России (Оренбург, 2009), Международной конференции «Человек: его биологическая и социальная история» (Москва, 2009), конференции молодых ученых МГНЦ РАМН (Москва, 2009), VI Съезде Российского общества медицинских генетиков (Ростов-на-Дону, 2010), VIII Курчатовской молодежной научной школе (Москва, 2010).

Личный вклад автора. Автором выполнена основная часть работы на всех этапах исследования: от экспедиционного обследования генофондов населения Алтая, Горной Шории, Байкальского региона и Восточной Европы до генотипирования, включая выделение ДНК, измерение концентрации, формирование рабочих и архивных ДНК-коллекций, генотипирование SNP маркеров и фрагментный анализ STR маркеров Y хромосомы,, генотипирование ряда аутосомных ДНК маркеров, ведение баз данных по ДНК маркерам и анкетным данным. Автором самостоятельно проведен статистический анализ – от расчета частот гаплогрупп до многомерного анализа (генетических расстояний, кластерного анализа, многомерного шкалирования, АMOVA), построения филогенетических сетей и создания геногеографических карт распространения гаплогрупп Y хромосомы в Евразии.

Публикации. Основные результаты исследования представлены в 9 научных работах, в том числе в 4 статьях в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК РФ для защиты диссертаций.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.