Молекулярно-генетический анализ древних и современных образцов ДНК

Кравцова, Ольга Александровна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Молекулярно-генетический анализ древних и современных образцов ДНК
ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Молекулярно-генетический анализ древних и современных образцов ДНК"

На правах рукописи

Кравцова Ольга Александровна

МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ДРЕВНИХ И СОВРЕМЕННЫХ ОБРАЗЦОВ ДНК

03.00.04-биохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Казань-2006

Работа выполнена на кафедре биохимии ГОУВПО «Казанский государственный университет им. В.И. Ульянова-Ленина»

Научный руководитель:

Кандидат биологических наук, доцент

Аскарова Альфия Наримановна

Официальные оппоненты:

Доктор медицинских наук, профессор Зубаиров Дилявер Мирзабдуллович

Доктор биологических наук, профессор Хаертдинов Равиль Анварович

Ведущая организация:

Казанский институт биохимии и

биофизики КНЦ РАН

Защита состоится «_8_» _июня_ 2006 г. в _13_ часов на заседании

диссертационного совета Д 212.081.08 при Казанском государственном университете по адресу: 420008, Казань, ул. Кремлевская, д. 18, ауд.209.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке им. Н.И.Лобачевского Казанского государственного университета

Автореферат разослан «_6_»_мая_2006 г.

И.о. ученого секретаря диссертационного гп™

доктор биологических наук, профессор

Абрамова З.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Вопросы происхождения любого этноса в силу многогранности процесса являются в науке достаточно трудной проблемой. К числу наиболее перспективных подходов для изучения генетической истории народов относится анализ изменчивости высокополиморфных генетических систем (Алтухов Ю.П., 1996). Огромное количество полиморфных маркеров, выявленное при расшифровке генома человека, является мощным инструментом для анализа генофонда, его основных характеристик, динамики, истории и географии. Многочисленные исследования полиморфных систем ядерного и митохондриального геномов привели к развитию нового раздела геномики - этногеномики (Лимборская С.А., Хуснутдинова Э.К., Балановская Е.В., 2002). На сегодняшний день накоплен большой объем данных по полиморфизму аутосомных микросателлитных локусов, микросателлитов Y-хромосомы и вариабельности митохондриального генома в различных популяциях мира.

Развитие методов молекулярно-генетическо1 о анализа позволило обратиться к новому источнику информации - древней ДНК. Высокий полиморфизм генетических маркеров, известная скорость мутаций, а также их селективная нейтральность, позволяют воссоздать процессы заселения территорий, оценить время дивергенции субпопуляций, установить степень метисации и определить вклад отдельных компонентов в структуру генофонда изучаемой популяции.

В России на сегодняшний день, с помощью полиморфных генетических маркеров, охарактеризованы генофонды народов Волго-Уральского региона (Хуснутдинова Э.К. и др., 1995, 1997, 1999, 2003); народов Сибири (Деренко М.В. и др., 2001; Голубенко М.В. и др., 2001; Петрищев В.Н. и др., 1993), популяций русских (Лункина A.B. и др., 2004; Малярчук В.А. и др., 2002;

Морозова И.Ю. и др., 2005). Несмотря на это, татары, второй по численности

I РОС НАЦИОНАЛ Ь» Л Я

народ РФ, являются малоизученной группой в й®Р0Щоннс м

С-ГСетервург ОЭ 2«6«*т L

отношении, и вопрос о происхождении этой этнической группы остается открытым (Халиков А.Х., 1994).

Итоги более чем столетнего изучения антропологического типа татар отмечают их расовую неоднородность как внутри основных территориальных групп, так и между ними, что, вероятно, отражает специфику их расогенеза и этногенической связи. С другой стороны, все исследованные группы татар довольно близки между собой, и по выраженной европеоидности и наличию сублапоноидности татары стоят ближе к народам Поволжья и Приуралья, чем к другим тюркоязычным народам (Газимзянов И.Р., 2001).

В связи с вышесказанным, представляется актуальным исследование полиморфизма локусов ядерной и митохондриальной ДНК в древних и современных популяциях татар для выявления их местоположения в системе мирового генофонда.

Цель и задачи исследования

Целью настоящей работы является молекулярно-генетическая характеристика образцов древней и современной ДНК населения Республики Татарстан (РТ).

В соответствии с этой целью были поставлены следующие задачи:

• изучить характер распределения частот аллелей микросателлитных локусов ядерного генома и частот гаплогрупп мтДНК в популяциях татар, определить уровни их аллельного и генотипического разнообразия;

• оптимизировать процедуру выделения древней ДНК из костных останков, обнаруженных в захоронениях на территории РТ;

• определить половую принадлежность, родственные отношения внутри могильников и этногенетическую принадлежность костных останков по данным о полиморфизме ядерного и митохондриального геномов

• рассчитать генетические расстояния по каждой группе полиморфных маркеров в современных популяциях татар, и на их основе провести филогенетический анализ.

Научная новизна

Впервые по маркерам ядерного и митохондриального генома охарактеризован генофонд двух субэтнических групп татар, представляющих коренное население РТ: казанские татары и татары-мишары.

Получены данные о распределении частот аллелей и генотипов в двух изученных группах по 11 аутосомным 5ТЯ локусам и 8 микросателлитным маркерам У-хромосомы, входящим в международную систему по генотипированию человека. Дана индивидуализирующая оценка систем на основе микросателлитных локусов ядерного генома.

Рестрикционный анализ мтДНК выявил наличие основных митотипов, распространенных в странах Восточной и Западной Европы с преобладанием западно-евразийских гаплогрупп.

Впервые на территории РТ проведен молекулярно-генетический анализ ДНК, выделенной из костных останков, обнаруженных в захоронениях на территории РТ. Установлена половая принадлежность костных останков, определены группы близких кровных родственников внутри каждого из захоронений. ПДРФ-анализ молекул мтДНК из костных останков позволил выявить основные митотипы и определить вклад европеоидного и монголоидного компонентов в генофонд древней популяции татар.

Впервые по данным о полиморфизме маркеров ядерного и митохондриального генома рассчитаны генетические расстояния между современной популяцией татар и некоторыми популяциями мира, тем самым было определено положение татар в системе мировых генофондов.

Практическая значимость

Молекулярно-генетическая характеристика древней и современной популяции татар является важным вкладом в изучение особенностей генофондов России. Полученные данные будут представлять интерес для популяционных генетиков, историков, археологов и антропологов.

Оптимизированный метод выделения деградированной ДНК может быть применен в судебно-медицинской экспертизе. Частоты аллелей и генотипов по

аутосомным STR локусам, частоты гаплотипов Y-хромосомы, полученные на основе данных по Y-STR локусов, могут быть применены для вероятностных расчетов при определении родства (отцовства/материнства) и проведении генетических экспертиз по уголовным делам. Данные, полученные в ходе генотипирования, представляют собой важную информацию при составлении генетического паспорта и при создании банков данных ДНК.

Апробация работы

Основные результаты исследований докладывались на IV научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Республики Татарстан (Казань, 2001); XL международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 2002); 6-8 школах - конференциях «Биология-наука XXI века» (Пущино, 2002-2004), Вторых и Третьих Халиковских Чтениях (Казань, 2002-2003); XXXV Урало-Поволжской археологической студенческой конференции «Археология Урала и Поволжья: Итоги и перспективы участия молодых исследователей в решении фундаментальных проблем ранней истории народов региона» (Йошкар-Ола, 2003); Международной научной конференции «Новая геометрия природы» (Казань, 2003); научно-практической конференции «Постгеномная эра в биологии и проблемы биотехнологии» (Казань, 2004); международной конференции «Human Genome Meeting HGM2005» (Kyoto, Japan, 2005), а также на ежегодных итоговых научных конференциях Казанского государственного университета в 2002-2005 гг.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 17 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов, их обсуждения, заключения, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 160 страницах машинописного текста, содержит 24 рисунка и 35 таблиц. Список использованной литературы включает 212 источников, из них 162 иностранных.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИСЛЕДОВАНИЯ Объекты исследования. В работе использованы образцы ДНК современного населения, представляющие две этнографические группы татар: казанские татары и татары-мишары. Выборка казанских татар набрана в Азнакаевском районе Республики Татарстан (N=135), татары-мишары представлены дисперсной выборкой из Буинского района РТ (N=141). Для проведения анализа по микросателлитам Y-хромосомы дополнительно были использованы образцы ДНК мужчин, представляющих русское население г. Казани (N=69). Материал собран в ходе экспедиционных выездов в 2004-2005 гг. Этническую принадлежность выясняли путем индивидуального анкетирования, учитывая данные до третьего поколения. Материалами для выделения древней ДНК служили костные останки, обнаруженные при археологических раскопках 1977-2003 гг. на территории Республики Татарстан.

Методы исследования. Современную ДНК выделяли из периферической крови стандартным методом фенол/хлороформной экстракции (Mathew C.G.P., 1984). Древнюю ДНК выделяли с помощью оптимизированного метода очистки органическими растворителями с последующей очисткой на сорбенте (коммерческий препарат производства «Литех», г. Москва). Изучение полиморфных локусов ядерного и митохондриального геномов проводили методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с использованием праймеров, предложенных в работах Ricci U. (2000), Butler J. M. (2003, 2004), Izagirre N. (1999), Kolman C. (2000), Quintans В. (2004), Петрищева B.H. (1993), Наумовой О.Ю. (1997). ПЦР проводили на амплификаторе «Терцик» (НПФ «ДНК-технология», г.Москва). Рестрикционный анализ проводили с использованием ферментов производства ООО «СибЭнзим» согласно инструкции производителя. Продукты амплификации и рестрикции анализировались электрофоретически в ПААГ с последующей окраской гелей нитратом серебра (Budowle В., 1991) и высушиванием в 10% глицерине.

Статистическая обработка полученных данных. Частоты аллелей и генотипов рассчитывали путем прямого подсчета с использованием макроса

VBA к Microsoft Excel, разработанного Тарасовым Д.С. (каф. генетики, КГУ, г.Казань).

Распределение частот аллелей и генотипов исследованных STR локусов проверяли на отклонение от равновесия Харди-Вайнберга с использованием двусторонненого теста методом Guo и Thompson (Guo S.W., 1992), и одностороннего теста на наличие избытка и дефицита гетерозигот (Rousset F., 1995), ожидаемые и наблюдаемые значения гетерозиготности, уровни аллельной и генотипической дифференциации вычисляли общепринятыми методами, реализованными в программе Genepop v.3.4 (Raymond M., Rousset F., 1995). Показатели генного и генотипического разнообразия по полиморфным ядерным микросателлитным локусам и рестрикционным сайтам мтДНК рассчитывали по формуле Нея и Таджима (Nei M., 1981). Для определения внутрипопуляционной гетерогенности были рассчитаны расстояния между индивидуумами с помощью программы POPULATIONS (v. 1.2.28). Консенсусные дендрограммы строили с помощью пакета программ Phylip (v.3.61) и Treeview (v.1.6.6). Для расчета генетических расстояний по маркерам ядерного генома между популяциями использовали стандартное генетическое расстояние Ds по Нею (Nei M., 1972), генетические расстояния по частотам гаплогрупп мтДНК Da были рассчитаны по модифицированной формуле Cavalli-Sforza (Takezaki N, 1996). На основе полученных данных по генетическим расстояниям был проведен кластерный анализ методом объединения ближайших соседей (neighbour joining) с помощью программы POPTREE (модифицированной версии NJBAFD v. 1.1), статистическая значимость полученных кластеров определялась методом bootstrap-анализа.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Полиморфизм ядерного и митохондриального геномов современного населения

татар

Для оценки индивидуализирующих свойств микросателлитных маркеров и изучения характера распределения частота аллелей и генотипов в популяции,

был проведен анализ И аутосомных STR-локусов (D3S1358, D5S818, D7S820, D16S539, ТН01, FGA (FIBRA), LPL (LIPOL), CD4, D21 SI 1, ТРОХ, vWA31A) и 8 Y-STR локусов (DYS19, DYS392, DYS391, DYS393, DYS389I, DYS385, DYS448, DYS464) в двух популяциях татар. Митотипическое разнообразие современного генофонда оценивали с помощью ПДРФ-анализа D-петли ГВС1 и рестрикционного анализа кодирующей части молекулы мтДНК.

Анализ аутосомных микросателлитных локусов показал, что распределение частот аллелей в исследованных популяциях не отличается от таковых в мировых популяциях, и носит уни- или бимодальный характер распределения (рис.1).

А Б

D3S13S8 ХН01

ф Буинск —Азнакаево

Рис. 1. Унимодальный (А) и бимодальный (Б) характер распределения аллелей по аутосомным микросателлитным локусам ВЗЯI358 и НишТН01

Различие в распределении аллелей и генотипов между двумя исследованными популяциями татар по микросателлитам было обнаружено только по 3 локусам (РвА, ТРОХ, 021811). Однако, эти различия могут объясняться эффектом выборочное™, так как эти локусы являются наиболее полиморфными системами (по локусу 021811 обнаружено 69 генотипов из возможных 289). В целом, в исследованных популяциях обнаружен высокий «запас» генетического разнообразия по аутосомным микросателлитным локусам. Уровни гетерозиготности, также как и основные индивидуализирующие показатели, значимо не различаются (табл. 1).

Таблица 1. Характеристика STR локусов

Азнакаевский р-н ТН01 ТРОХ LPL CD4 D7S820 D16S539 D3S1358 D5S818 VWA31A FGA D21S11

Pexaci 0.0221 0,9898 0,0279 0,4596 0,0004 0,0163 0,3994 0,2624 0,9334 0,0170 0,0000

H0bs 115 83 74 89 94 97 94 93 112 115 94

Нехр 105,11 80,58 87,06 92,87 107,43 105,23 105,89 96,59 106,38 115,32 118,78

РМ 0,1061 0,2080 0,1727 0,1606 0,0756 0,0879 0,0783 0,1322 0,0825 0,0491 0,0346

PD 0,8939 0,7920 0,8273 0,8394 0,9243 0,9121 0,9217 0,8678 0,9175 0,9509 0,9654

РЕ 0,6985 0,3093 0,2374 0,3681 0,4306 0,4662 0,4226 0,4113 0,6551 0,6985 0,4306

Буиский р-н ТН01 ТРОХ LPL CD4 D7S820 D16SS39 D3S1358 DSS818 VWA31A FGA D21S11

Pr ХАС1 0,0704 0.7195 0,5210 0.0012 0,0461 0,0029 0,0344 0,0567 0,8650 0,0155 0,0000

Hobs 83 81 95 96 111 96 106 98 115 110 112

Нехр 96,78 79,72 97.04 96,45 114,24 108,97 108,33 99,08 115,11 110,16 121,01

РМ 0,0802 0,2632 0,1451 0,1978 0,0675 0,0877 0,0901 0,1397 0,0656 0,0469 0,0460

PD 0.9198 0,7368 0,8549 0,8022 0,9324 0,9123 0,9099 0,8603 0,9344 0,9561 0,954

РЕ 0.3904 0,2614 0,3888 0,3883 0,5963 0.4065 0,5512 0,4524 0,6283 0,7134 0,5886

Ргхаст - точный тест на соответствие равновесию Харди-Вайнберга __

Hobs - наблюдаемые показатели гетерозиготности----- - - популяционные характеристики

Н[ хр - ожидаемые показатели гетерозиготности — — РМ - вероятность случайного совпадения----

PD - дискриминирующий потенциал-------_ _ _ ________индивидуализирующие характеристики

РЕ; - индекс исключения ------------***

Общая вероятность совпадения составляет 5.9x10~12 - б.ЗхЮ"12 или 1 человек на 169 млрд. людей

Показано, что по некоторым локусам обе популяции отклоняются от

равновесия Харди-Вайнберга, причем отклонение обусловлено недостатком

гетерозиготных индивидуумов (табл.2).

Таблица 2 Результаты точного теста на соответствие равновесию Харди-Вайнберга, наличие избытка или дефицита гетерозигот

Равновесие Харди-Вайнберга Дефицит гетерозигот Избыток гетерозигот

Локус Азнакаево Буинск Азнакаево Буинск Азнакаево Буинск

Р-уа1ие в.Е Р- уа1ие в.Е. Р- \'а1ие 8.Е Р-уа1ие 8 Е Р- уа1ие вЕ Р- уа1ие БЕ

0381358 0,399 0,015 0,034 0,006 0,432 0,005 0,215 0,015 0,957 0,004 0,792 0,016

РвА 0,017 0,004 0,015 0,004 0,322 0,026 0,017 0,006 0,687 0,023 0,987 0,005

058818 0,262 0,015 0,056 0,007 0,387 0,020 0,342 0,022 0,600 0,023 0,697 0,023

ТН01 0,022 0,005 0,070 0,004 0,980 0,005 0.368 0,000 0,009 0,002 0,999 0,000

ТРОХ 0,989 0,002 0,719 0,014 0,680 0,019 0,305 0019 0,287 0,019 0,624 0,020

у\УА31 0,933 0,006 0,865 0,012 0,935 0,007 0,434 0,026 0,382 0,006 0,472 0,028

07в820 0,000 0,000 0,046 0,007 0,000 0,000 0,011 0,003 0,998 0,000 0,982 0,004

021811 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,027 0,010 1,000 0,000 0,967 0,012

0168539 0,016 0,003 0,002 0,001 0,003 0,001 0,003 0,001 0,099 0,000 0,995 0,001

ЬРЬ 0,027 0,004 0,521 0,014 0,003 0,001 0,557 0,020 0,996 0,001 0,453 0,022

С04 0,459 0,024 0,001 0,000 0,194 0,020 0,000 0,029 0,773 0,024 0,657 0,026

Отклонение от равновесия Харди-Вайнберга за счет дефицита гетерозигот, может наблюдаться в нескольких случаях. Во-первых, исследованные локусы подвержены селективному отбору; во-вторых, в популяциях происходя! процессы инбридинга; в-третьих, имеет место так называемый эффект Валенда, выраженный в генетической подразделенное™ исследованной популяции на несколько, более мелких, субпопуляций; в-четвертых, не последнюю роль может играть дрейф генов (Солбриг О., 1982).

По данным ряда авторов, микросателлитные 8ТЯ-локусы являются селективно нейтральными (Степанов В.А., 2004). Для того, чтобы подвергаться

отбору, они должны находится в непосредственной близости от функционального гена. В нашем случае, такими локусам являются у\УА31А, БОА, ТН01, ТРОХ и ЬРЬ (табл.3). Возможно, данные локусы находятся под действием отбора, но подтверждение этого предположения является отдельным исследованием.

Таблица 3. Хромосомная локализация аутосомных 577? локусов

Локус Хромосомная локализация

0381358 Зр21 3

РвА 4ц28, 3-й интрон гена а-фибриногена

05в818 5я23.3-32

ТН01 11р15.5, 1-й интрон гена тирозингидрокилазы

ТРОХ 2р23-р1ег, 10-й интрон гена пероксидазы

у\¥А31А 12р-12-р1ег, 40-й интрон гена фактора фон Виллебрандта

078820 74

021811 21Ч

0168539 16ц22-24

ЬРЬ 8р22, 6-й интрон гена липопротеинлипазы

С04 12р

Что касается возможного эффекта инбридинга, то для изучаемых нами популяций не существует прямых доказательств высокого уровня инбредности.

Таким образом, дефицит гетерозигот в данном случае можно объяснить случайным дрейфом генов и генетической неоднородностью (делением на субпопуляции, или эффектом Валенда) исследуемых популяций.

Сравнительная оценка частот аллельных вариантов микросателлитных локусов У-хромосомы выявила различия между популяциями татар Азнакаевского р-на и русскими г. Казани. При эгом основной вклад в дифференциацию определяется локусами ОУ5392, ПУ8393, ОУБ389 I и БУ8448: рассчитанные для этих локусов индексы аллельного разнообразия были более чем в 1.2 - 1.7 раза выше в популяции из Азнакаевского р-на. В свою очередь, индексы аллельного разнообразия У-микросателлитов популяции из Буинского р-на в большинстве случаев оказались близкими к таковым для популяции русских из г. Казани. В целом, показатели

гаплотипического разнообразия и дискриминирующего потенциала не различаются для двух исследованных субпопуляций татар (табл.4).

Таблица 4. Характеристики У-577? локусов

Локус Аллельное разнообразие h

Казанские татары Татары-мишары Русские г.Казани

DYS392 0,8083 0,6067 0,4728

DYS19 0,7491 0,7745 0,7592

DYS393 0,6469 0,5418 0,4842

DYS389I 0,6329 0,5827 0,5401

DYS391 0,5018 0,5342 0,5354

DYS385 0,8702 0,865 0,8439

0,9628* 0,9332* 0,9476*

DYS448 0,7339 0,7284 0,5797

DYS464 0,8676 0,8397 0,8396

0,9775* 0,9846* 0,9808*

Гаплотипическое разнообразие h** и дискриминирующий потенциал PD

Минимальный гаплотип 0,9988 0,9762 0,9990 0,9385 0,9962 0,7826

Минимальный гаплотип + 0,9988 1,0000 0,9966

ОУБ448 1,0000 1,0000 0,8116

Объединенная система из 8 1,0000 1,0000 1,0000

локусов 1,0000 1,0000 1,0000

* - индексы геногипическсм о разнообразия для мультикопийных локусов

Результаты анализа полиморфизма мтДНК указывают на наличие в популяциях татар как европеоидного, так и монголоидного компонентов в митохондриальном генофонде. Индексы генного разнообразия, рассчитанные для каждой из популяций по сайтам рестрикции О-петли ГВС 1, имеют сходные значения как с монголоидными, так и с европеоидными популяциями (табл 5). В целом по уровню гаплотипического разнообразия по ПДРФ-анализу Э-петли, исследованные популяции стоят ближе к европейским, чем к монголоидным. Данные о преобладании европеоидного компонента в митохондриальном генофонде татар подтверждаются наличием - основных европеоидных гаплогрупп (Н, и, К, V, I, 5) в исследованных популяциях, которые составляют 77.8-80% от общего числа выявленных миютипов. Однако в популяциях присутствует и монголоидный компонент, представленный митотипами, входящими в макрогруппы М* (С,О), Ы* (А) и Я* (В), распространенных у населения Восточной Европы и Азии (табл.6).

Таблица 5 Показатели генного и гаплотипического И*разнообразия по _полиморфным сайтам Р-петли ГВС1 мтДНК_

Рестриктаза Локализация сайта Азнакаевский р- н Буинский р-н Русские России Народы Европы Монголы Японцы Народы Юго-Восточной Азии Народы Африки

АузИ (—)16390 0,0438 0,1381 0,1236 0,0596 0,0528 0,0573 0,0403 0,4549

ВашН! (+)16389 0,099! 0,0148 0,0640 0,0728 0,0108 0,0000 0,0000 0,0000

БхоЯ V (+) 16274 0,0991 0,0718 0,1642 0,1404 0,0958 - -

Крп I (->16129 0,2647 0,1631 0,2537 0,2124 0,2795 0,2914 0,3999 0,4610

НаеШ (+>16517 0,4139 0,4989 0,4957 0,4806 0,4915 0,4480 0,4991 0,3368

ИзаГ (->16303 0,0991 0,0099 0,1941 0,0434 0,1846 0,1709 0,3384 0,2574

Ява! (->16310 0,1508 0,0294 0,0000 0,3947 0,0296 0,0000 0,2280 0,0000

И* 0,7372 0,6862 0,7320 0,6791 0,5682 0,7544 0,6378 0,9563

Таблица б Распределение митотипов в современных популяциях татар

Митотип Локализация Диагностические Частота митогина % (число наблюдений)

сайты А )накаево (N=135) Буинск (N-140)

Н 06958-07049 Л/и /7025 (-) 39,26(53) 37,14(52)

НУ 14716-14798 Мзе 114766 (-) 0 0

V 04519-04620 МаШ 4577 (-> 3,7(5) 2,14(3)

I 08196-08316 АтгИ 8429 (+) 1,48(1) 2,85 (4)

16345-16545 ВатН1 16389(+)

I 13626-13729 В51М 13704 10,37(14) 5(7)

и 12216-12338 НМ1 12308 (+) 13,33(18) 26,43 (37)

К НтП 12308 (+) 0 0,71 (1)

09003-09105 Нае II 9052 (-)

№ Ауа II 8429 (+) 9,62(13) 5,7(8)

08908-09033 Нае III 8994 (-)

М 10308-10459 Ос1с 1 10394 (+) 5,18(7) 5(7)

АЫ 10397 (+)

А 00602-00725 Нае III663 (+) 5,18(7) 10(14)

В 08196-08316 Делеция 9 пн. V- 1,48(1) 0

области

С 13232-13393 А1и I 13262 (+) 6,67(9) 0

О 05170-05261 А1и 15176 (-) 5,18(7) 5(7)

Ь** 0.8009 0.7756

Молекулярно-генетический анализ древней ДНК, выделенной из костных останков, обнаруженных на территории РТ Оптимизация методов выделения древней ДНК. Генотипирование ДНК из древних образцов усложняется деградацией молекул ДНК, присутствием различных примесей в полученных препаратах и возможностью контаминации современными образцами ДНК.

После выделения и очистки стандартным методом фенол/хлороформенной экстракции, качественную оценку полученных препаратов проводили в агарозном геле с последующим окрашиванием ЕЙЗг и детекцией в УФ-излучении (рис.2).

Рис.6. Электрофоре грамма препаратов древней ДНК в 1.2% агарозном геле Окрашивание ЕгВг с последующей визуализацией в УФ-свете. 1-9 - препараты древней ДНК, 10 - препарат современной ДНК, 11-13 - маркеры молекулярного веса (11- 300 п н , 12 - 190 пн„ 13- 160 п.н ).

Отсутствие видимых полос в лунках 1-6 и 8-9 на электрофореграмме свидетельствует о низкой концентрации препаратов ДНК (<1 нг, т.к. чувствительность Е1Вг при окраске нативной ДНК составляет 1-5 нг) и их высокой деградации (препарат ДНК в лунке 7 соответствует ~ 500 п.н.).

В препаратах ДНК также было обнаружено наличие примесей, способных ингибировать ПЦР. После растворения ДНК во всех пробах наблюдалась коричневая окраска различной интенсивности, обусловленная присутствием гумусовых кислот - соединений фенольной природы, обнаруживающихся в почвах, наличие которых приводило к полному ингибированию ПЦР (рис 3). Для освобождения от ингибирующих веществ была предпринята попытка переосаждения ДНК 96% этанолом. Но при дальнейшем исследовании также наблюдалось частичное ингибирование ПЦР (рис.4). В качестве контрольной

ДНК была использована ДНК современного человека. Реакция проводилась в 10 мкл, содержащей 20 нг современной ДНК и 1 мкл препарата древней ДНК.

Рис.3. Электрофореграмма продуктов ПЦР в 8% ПААГ по локусу 0381358 А. 1-9 -продукты ПЦР ,10- контроль работы анализируемой тест-системы, К^овр, 11 - контроль чистоты реактивов, использованных при постановке ПЦР - КПцр. На электрофореграмме наблюдается отсутствие продуктов амплификации, что свидетельствует об ингибировании ПЦР.

9 10 11

Рис 4 Электрофореграмма продуктов ПЦР по локусу 058818 Постановка реакции амплификации на наличие ингибирования ПЦР препаратами ДНК, выделенными из костных останков. Дорожки 1-10 - амплификаты препаратов древней ДНК, 11 - Ксовр-

Дополнительная очистка от примесей ингибиторов была проведена с помощью коммерческого набора производства "Литех", основанного на селективной сорбции нуклеиновых кислот на диатомите в присутствии солей гуанидинизотиоцианата. ДНК, очищенная таким способом, показала 100% воспроизводимость результатов: продукты амплификации были получены со всеми образцами, подвергшимися дополнительной очистке на сорбенте (рис.5).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Рис 5 Продукты разделения амплификатов по локусу П381358 в 8% ПААГ Дорожки 19 - препараты древней ДНК, 10 - КН20, 11 - Кж, 12- КС0Вр, в качестве контроля взята ДНК исследователя

Приведенные выше данные позволили оптимизировать процесс выделения ДНК, который в дальнейшем проводили по следующей схеме:

Декальцификация 1 г костного порошка раствором 0.5МЭДТА

Инкубация в лизирующем буфере (0.1М Tris-HCl, 0.IM ЭДТА, O.lMNaCI,

0.5% лаурилсаркозил Na) с использованием протеиназы К до конечной концентрами 30 мг/мл)

Очистка методом фенол/хлороформенной экстракции Осаждение 2.5-3 V96% этанола

Дополнительная очистка препаратов ДНК на сорбенте коммерческим набором для выделения ДНК производства НПФ «Литех»

Постановка ПЦР \

Электрофорез в ПААГ продуктов амплификации Оценка результатов генотипирования

Важным вопросом в изучении структуры древних популяций является определение их поло-возрастных характеристик. Определение половой принадлежности в данном исследовании проводили с помощью тест-системы на основе амелогенина. В результате амплификации по данному локусу образуется 2 аллеля, размером 106 и 112 п.н. Амплификат размером 106 п.н. соответствует Х-хромосоме, амплификат размером 112 п.н. - Y-хромосоме (рис.6). В ходе анализа была установлена половая принадлежность всех образцов, результаты генотипирования которых представлены в таблице 7.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И 12 13

, 112 пи

— -4МК" • . , ---Ш П.Н

->урцй|| 4ЦШ- Hi*' 40ЁРГ

Рис.6. Электрофоретическое разделение продуктов ПЦР по локусу амелогенина в 8% нативном ПААГе Дорожки 1-9 - образцы древней ДНК, 10 - контроль выделения Кщо, И, 12-Ксовр(П-ДНК женщины, 12-ДНК мужчины). 13-Кпцр

Таблица 7. Результаты генотипирования костных останков по локусу

амелогенина

№образца Антр.* Амел.** №образца Антр. Амел.

Больше-Тиганский могильник Старокуйбышевский некрополь (домонгольский период)

1 II III IV V Муж? Муж?? Детское ? ? Муж Муж Муж Муж Муж Погр.1 Погр.З Погр.4 БМ№1*** Муж Жен Муж Жен Муж Жен Муж Жен

VI VII ? ? Жен Муж БМ№2*** Муж Муж

Мавзолей Казанского Кремля Старокуйбышевский некрополь (золотоордынский период)

131 132 136 Муж?? Муж? Муж?7 Муж Жен Муж Погр.1 Погр 3 Погр.6 Погр 7 Погр 10 Муж Жен Жен Муж Жен Муж Жен Жен Муж Жен

Усть-Иерусалимский могильник Мавзолей средневекового Болгара

248 274 287 288 291 296 297 298 299 300 Муж Муж Муж Муж 9***» 9 9 ? 9 9 Муж Муж Муж Муж Жен Муж Жен Муж Муж Муж Погр 1 Погр.2 Погр.5 Погр. 8 Погр 9 Погр.10 Погр. 11 Погр. 12 Погр X ? 9 9 ? Муж7 Муж 9 ? 9 Муж Жен Жен Муж Муж Муж Жен Муж Жен

Танкеевский могильник

816 9 Жен 986 9 Муж

878 921 9 Жен Муж Жен 1016 1030 Муж 9 Муж Муж

961 962 Муж Жен Муж Жен 1034 1104 Муж Муж Муж Муж

* - половая принадлежность установлена антропологическими методами

** - половая принадлежность определена молекулярно-генетическим анализом

*** - БМ - «братская могила», №1, №2 - номера костных останков **+* - антропологическими методами пол не определяется

Антропологическими методами половая принадлежность костных останков была определена в 42,85% случаев, тогда как определение пола молекулярно-генетическим методом дало 100% результат, даже в случае сильно

деградированного материала.

В ходе исследования аутосомных ЯТЯ-локусов было выявлено несколько родственных групп, для которых были рассчитаны индексы родственных связей РМ, представленных в таблице 8.

Таблица 8 Показатели РМ для костных останков, состоящих в _предполагаемом кровном родстве_

Родственная группа М1 РМ (%)

Мавзолей Казанского Кремля

Погр.Ш - погр.У 0,001275 784 99,87

Старокуйбышевский некрополь

Погр.1 -погр.2 (из братской могилы) 0,001714 583 99,83

Танкеевский могильник

Погр.816-погр 1016 8,63963x10"5 11574 99,99

Усть-Иерусалимский могильник

Погр.288 - погр.291 0,000265 3762 99,97

Погр.288 - погр 296 6,76758x10'5 14776 99,99

ГТогр 291 - погр.296 0,001575 634 99,84

Некрополь средневекового г. Болгары

Погр 10 - погр 11 0,003315 301 99,67

Следует отметить, что в случае неисключения родственных отношений для обоснованного вывода вероятность материнства/отцовства (РМ) должна составлять не менее 99.75%.

Исследование полиморфизма мтДНК из костных останков проводили по тем же полиморфным системам, что и современное население РТ. Практические все исследованные образцы древней ДНК оказались мономорфны по сайтам рестрикции Э-петли ГВС1, при этом преобладающим митотипом является митотип 1, соответствующих кембриджской референтной последовательности. Рестрикицонный анализ кодирующей части мтДНК выявил присутствие 4 митотип с преобладанием гаплогрупп Н (22.22 - 60%) и и (20 - 77.78%), которые являются наиболее распространенными в Западной Европе. В тоже время было отмечено присутствие макрогруппы М* (0 - 20%), характерной для народов Восточной Европы и Азии. Несмотря на относительно внутреннюю гомогенность древних популяций по сайтам рестрикции Б-петли, расчет показателей митотипического разнообразия по данным кодирующей части мтДНК показал сходное значения индексов разнообразия в древних

образцах (от 0,6444 до 0,8) с современными популяциями татар (0,7759 и 0,8009), что характеризует наличие близкородственных линий мтДНК у древних и современных популяций татар.

Для оценки межпопуляционного разнообразия в современных популяциях татар, по частотам аллелей аутосомных и У-БШ локусов были рассчитаны стандартные генетические расстояния по Нею, кластерный анализ по которым показал близость изученных популяций к основным европеоидным представителям. В то же время, расчет генетических расстояний по частотам митотипов указывает на присутствие монголоидного компонента в генофонде татар, при этом по соотношению монголоидного и европеоидного компонентов современные татары занимают промежуточное положение (рис.7).

Азиаты

Удегейцы

Корейцы

Буряты

Чукчи

Коряки

Эвенки

Тувинцы

Казанские татары Татары-мишары

- Германцы

"**" Армяне

Г* Иракцы Г Г Иранцы

Г* 11алестинцы

Сирийцы Арабы

~урки Грузины ~ Итальянцы

Финно-угры

Словены

О 1

Рис 7 Филогенетическая консенсусная дендрограмма по данным о полиморфизме мтДНК Значения бутстрепа > 99%.

Татарский народ, как и любая этническая общность, является продуктом сложного исторического развития. Данные, полученные при анализе трех групп полиморфных систем, указывают на большой запас генетической неоднородности, что объясняется интенсивными процессами метисации, происходившими в древности и имеющими место в настоящее время. Выявлено преобладание европеоидного компонента в генофонде современных татар, при этом отмечено присутствие монголоидных черт, особенно в митохондриальном генофонде, что согласуется с антропологическими данными. Однако, для более полного понимания процессов формирования этноса, необходимо изучение и древних популяций, проживавших на данной территории. В данном исследовании были созданы предпосылки для массового изучения древнего генофонда: были оптимизированы методы выделения древней ДНК и продемонстрировано использование полиморфных генетических маркеров при анализе древней ДНК.

ВЫВОДЫ

1. Методом молекуяярно-генетического анализа охарактеризован генофонд современной популяции татар, представленной двумя субэтническими группами, по полиморфным системам ядерного и митохондриального генома. Выявлен высокий уровень гетерогенности внутри каждой из популяций.

2. Оптимизирован метод очистки образцов древней ДНК, выделенной из костных останков, путем селективной сорбции на диатомите в присутствии солей гуанидинизотиоцианата.

3. Ввиду высокой степени деградации исследуемого материала, оптимизированы условия генотипирования древней ДНК по аутосомным микросателлитам ядерного генома и полиморфным сайтам рестрикции мтДНК. Показано, что увеличение ионной силы реакционного буфера, снижение концентрации праймеров и увеличение числа циклов амплификации существенно повышает выход специфических продуктов ПЦР.

4. На основании предложенной модификации молекулярно-генетического анализа древней ДНК, выделенной из костных останков (кости свода черепа, тазовые кости, позвонки, трубчатые кости) из захоронений IX-XVI вв., удается установить половую принадлежность костяков и родственные отношения между отдельными погребениями внутри каждого из памятников археологии

5. Рестрикционным анализом полиморфных сайтов мтДНК в древних образцах выявлено преобладание западно-европейских гаплотипов в митохондриальном генофонде древних популяций татар.

6. На основании данных по частотам аллелей локусов ядерного генома и митотипов мтДНК рассчитаны матрицы генетических расстояний по каждой группе генетических маркеров и выявлено наличие монголоидного и европеоидного компонентов, с преобладанием последнего, в генофонде современных популяций татар.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ

1. Кравцова, O.A. Использование VNTR-локусов в генетической экспертизе / О.А.Кравцова, А.НЛскарова // Республиканский конкурс научных работ среди студентов и аспирантов на соискание премии им. Н.И.Лобачевского. Тез. итог. конф. / Под ред. М. М. Бариева. - Казань: КГУ, 2002.-С.191-192.

2. Кравцова, O.A. Использование молекулярно-генетического анализа ДНК для идентификации личности / О.А.Кравцова, И.Г.Масаллимов, Р.Г. Мухамадиева, А.Н.Аскарова // IV Республиканская научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов, Казань. Тез. докл. / Под ред. А.В.Ференца. - Казань, 2002. - С.8.

3. Кравцова, O.A. Использование молекулярно-генетического анализа ДНК для идентификации личности / О.А.Кравцова, А.Н Аскарова, И.Г.Масаллимов // Биология-наука XXI века: сб. тез / 6-я Пущинская школа-конференция молодых ученых.- Пущино, 2002. - Т.1. - С.266.

4. Кравцова, O.A. Использование гипервариабельных локусов в судебной медицине / О.А.Кравцова, АН.Аскарова // Материалы XL международной

студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс»-Биология / Новосиб. гос. университет. - Новосибирск, 2002. - С. 132.

5. Аскарова, А.Н. Исследование ДНК в антропологии. Итоги и перспективы / А.Н.Аскарова, О.А.Кравцова, И.Р.Газимзянов // Проблемы древней и средневековой истории Среднего Поволжья. Материалы Вторых Халиковских Чтений. - Казань, 2002. - С. 18-23.

6. Кравцова, O.A. Использование VNTR-локусов в генетической экспертизе / O.A. Кравцова, А.Н.Аскарова // Итог. науч. студ. конф. 2001 года / Тез. докл. Казань: Казанский государственный университет им. В.И.Ульянова-Ленина,2003. С. 10-11.

7. Ибрагимова, И.И. Молекулярно-генетический анализ древних захоронений Среднего Поволжья / И.И. Ибрагимова, О.А.Кравцова, А.Н.Аскарова // Итог. науч. конф. студ. Казанского государственного университета 2003 года / Тез. докл. Казань: Казанский государственный университет им. В.И.Ульянова-Ленина,2003. - С.11.

8. Кравцова, O.A. Молекулярно-генетический анализ древних захоронений Среднего Поволжья / O.A. Кравцова, А.Н.Аскарова, И.Л.Измайлов, И.Р.Газимзянов // Новая Геометрия Природы: сб. науч. тр. / Международная науч. конф,- Казань,- 2003. - Т.Н. - С. 184-189.

9. Аскарова, А.Н. Молекулярно-генетический анализ древних захоронений Среднего Поволжья / А.Н.Аскарова, О.А.Кравцова, И.Р.Газимзянов // Археология Урала и Поволжья: итоги и перспективы участия молодых исследователей в решении фундаментальных проблем ранней истории народов региона. Мат. XXXV Урало-Поволжской археолог, студ. конф. Йошкар-Ола, 58 февраля 2003 г. / Под ред.В.С. Патрушева. - Йошкар-Ола, 2003. - С. 121-122.

10. Аскарова, А.Н. Молекулярно-генетический анализ древних захоронений Среднего Поволжья / А.Н.Аскарова, О.А.Кравцова, Р.Г.Мухамадиева, И.И.Ибрагимова, И.Л.Измайлов, И.Р.Газимзянов // Из археологии Поволжья и Приуралья. - Казань, 2003. - С.238-245.

11. Ибрагимова, И.И. Аллельный полиморфизм БТЛ-локусов в популяционно-геиетическом исследовании в г.Казани (Республика Татарстан) / И.И.Ибрагимова, О.А.Кравцова, А.Н.Аскарова // Биология-наука XXI века: сб. тез / 8-я Международная Пущинская школа-конференция молодых ученых.-

Иерусалимского некрополя / А.Н.Аскарова, О.А.Кравцова, И.Р.Газимзянов // Древность и средневековье Волго-Камья. Материалы Третьих Халиковских Чтений. - Казань, 2004. - С.3-5.

13. Ибрагимова, И.И. Молекулярно-генетический анализ населения города Казани по микросателлитным локусам / И.И.Ибрагимова, О.А.Кравцова, А.Н.Аскарова // Постгеномная эра в биологии и проблемы биотехнологии: Мат. научно-прак. конф. Казань, 17-18 июня 2004 г. Тр. мол. уч. / Под ред. Р.Г.Василова. - М.: «Русская панорама», 2004. - С.96-100.

14 Камалова, Л.Р. Изучение делеционно-инсерционного и рестрикционного полиморфизма мтДНК / Л.Р. Камалова, С.И. Макеева, О.А.Кравцова, А.Н.Аскарова // Итог, научно-образовательная конф. студ. Казанского Государственного Университета 2005 года: Сб. статей / Казан, гос. ун-т. -Казань, 2005. - С.5-6.

15. Kravtsova, О.A. Genetic analysis of human remains found in Middle Volga-river region, Russia / O.A.Kravtsova, I.R.Gazimzanov, I.L.Izmaiylov, A.N.Askarova // abstracts / Human Genome Meeting HGM2005. - Kyoto (Japan), 2005. - P.50.

16. Кравцова, О.А. Молекулярно-генетический анализ ДНК из костных останков захоронений Среднего Поволжья / О.А.Кравцова, И.Р.Газимзянов, А.Н.Аскарова // Вестник антропологии. Научный альманах. Выпуск. 12. -Москва, 2005.-С. 106-114.

17. Кравцова, О.А. Полиморфизм митоходриальной ДНК в современной популяции Республики Татарстан / О.А.Кравцова, А.Н.Аскарова // Ученые записки Казанского государственного университета. - 2005. - Т.147. - №3. -

Пущино, 2004. - С.56.

12. Аскарова, А.Н. Молекуля

анализ погребений Усть-

rOY-f-Z

С.117-123.

Подписано к печати 03.05.06. Размер бумаги 60x80 1/16. Гарнитура Times New Roman. Усл. печ. л. 1,5. Заказ № 133. Тираж 100.

С готового оригинал - макета отпечатано в множительном участке ГПП «Аэрон».

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Кравцова, Ольга Александровна

ВВЕДЕНИЕ.

• ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1.«Геном человека» и этногеномика как наука.

1.2. Генетические маркеры.

1.2.1.Микросателлитная ДНК.

1.2.2. Митохондриальная ДНК.

1.2.3. Маркеры Y-хромосомы.

1.2.4. Однонуклеотидные замены.

1.2.5. EST, STS, SINE, LINE.

1.3. Идентификация личности и молекулярно-генетический анализ в судмедэкспертизе.

1.4. Популяционные исследования в России и странах СНГ.

1.5. Изучение ДНК в антропологии.

1.6. Происхождение татарского народа.

1.7. Филогенетический анализ данных.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Молекулярно-генетический анализ древних и современных образцов ДНК"

Актуальность проблемы

Вопросы происхождения любого этноса в силу многогранности процесса являются в науке достаточно трудной проблемой. К числу наиболее перспективных подходов для изучения генетической истории народов относится анализ изменчивости высокополиморфных генетических систем (Алтухов, 1996). Огромное количество полиморфных маркеров, выявленное при расшифровке генома человека, является мощным инструментом для анализа генофонда, его основных характеристик, динамики, истории и географии. Многочисленные исследования полиморфных систем ядерного и митохондриалыюго геномов привели к развитию нового раздела геномики -этногеномики (Лимборская, 2002). На сегодняшний день накоплен большой объем данных по полиморфизму аутосомных микросателлитных локусов, микросателлитов Y-хромосомы и вариабельности митохондриального генома в различных популяциях мира.

Развитие методов молекулярно-генетического анализа позволило обратиться к новому источнику информации - древней ДНК. Высокий полиморфизм генетических маркеров, известная скорость мутаций, а также их селективная нейтральность (Лимборская, 2002), позволяют воссоздать процессы заселения территорий, оценить время дивергенции субпопуляций, установить степень метисации и определить вклад отдельных компонентов в структуру генофонда изучаемой популяции.

В России на сегодняшний день, с помощью полиморфных генетических маркеров, охарактеризованы генофонды народов Сибири (Деренко, 2001; Голубенко, 2001; Петрищев, 1993 и мн. др.), русских (Лункина, 2004; Малярчук, 2002; Морозова, 2005 и др.) и народов Волго-Уральского региона (Лимборская, 2002; Хуснутдинова, 1995, 1997, 1999, 2003). Несмотря на это, татары, второй по численности народ РФ, являются малоизученной группой в генетико-популяционном отношении, и вопрос о происхождении этой этнической группы остается открытым (Халиков, 1994).

Итоги более чем столетнего изучения антропологического типа татар отмечают их расовую неоднородность как внутри основных территориальных групп, так и между ними, что, вероятно, отражает специфику их расогенеза и этногенических связей. С другой стороны, все исследованные группы татар довольно близки между собой, и по выраженной европеоидности и наличию сублапоноидности татары стоят ближе к народам Поволжья и Приуралья, чем к другим тюркоязычным народам (Газимзянов, 2001).

В связи с вышесказанным, представляется актуальным исследование древних и современных популяций татар для выявления их местоположения по маркерам ядерного и митохондриального геномов в системе мировых генофондов.

Цель и задачи исследования

В соответствии с этой целью были поставлены следующие задачи:

Научная новизна

Впервые был охарактеризован генофонд двух этнических групп татар (казанские татары и татары-мишары), проживающих на территории Республики Татарстан, по маркерам ядерного и митохондриального геномов.

Были получены данные о распределении частот и генотипов в двух изученных группах по 11 аутосомным STR локусам и 8 микросателлитным маркерам Y-хромосомы, входящим в международную систему по генотипированию человека, кроме того, дана индивидуализирующая оценка систем на основе микросателлитных локусов ядерного генома. Рестрикционный анализ мтДНК выявил наличие основных митотипов, распространенных в странах Восточной и Западной Европы с преобладанием западно-евразийских гаплогрупп.

Впервые был проведен молекулярно-генетический анализ ДНК, выделенной из костных останков, обнаруженных в захоронениях на территории Республики Татарстан. Оптимизирована процедура выделения ДНК из образцов с выраженной степенью деградации. Установлена половая принадлежность костных останков, определены группы близких кровных родственников внутри древних средневековых некрополей. ПДРФ-анализ молекул мтДНК из костных останков позволил выявить основные митотипы и определить вклад европеоидного и монголоидного компонентов в генофонд древней популяции татар.

По данным о полиморфизме маркеров ядерного и митохондриального геномов были рассчитаны генетические расстояния между современной популяцией татар и некоторыми популяциями мира, тем самым было определено положение татар в системе мировых генофондов.

Практическая значимость

Оптимизированный метод выделения деградированной ДНК может быть применен в судебно-медицинской экспертизе. Частоты аллелей и генотипов по аутосомным STR локусам, частоты гаплотипов Y-хромосомы, полученные на основе данных по Y-STR локусов, могут быть применены для вероятностных расчетов при определении родства (отцовства/материнства) и проведении генетических экспертиз по уголовным делам.

Апробация работы

По материалам диссертации опубликовано 17 работ.

Заключение Диссертация по теме "Биохимия", Кравцова, Ольга Александровна

выводы

1. Методом молекулярно-генетического анализа охарактеризован генофонд современной популяции татар, представленной двумя субэтническими группами, по полиморфным системам ядерного и митохондриального генома. Выявлен высокий уровень гетерогенности внутри каждой из популяций.

3. Ввиду высокой степени деградации исследумого материала, оптимизированы условия генотипирования древней ДНК по аутосомным микросателлитам ядерного генома и полиморфным сайтам ресткриции мтДНК. Показано, что увеличение ионной силы реакционного буфера, снижение концентрации праймеров и увеличение числа циклов амплификации существенно повышает выход специфических продуктов ПЦР.

Заключение

Татарский народ, как и любая другая этническая общность, является продуктом сложного исторического развития. Его этнические основы, по данным археологии, сформировались еще в среде Волжской Булгарии, уже в домонгольское время консолидировавшегося в булгарскую народность. Однако, многими чертами своей культуры, языка, отчасти и антропологического типа проявляет несомненную близость к тюркоязычным народам (башкирам, казахам, узбекам), формирование которых проходило в тесном контакте двух рас - европеоидной и монголоидной.

Данные, полученные при анализе трех групп полиморфных генетических маркеров в современной популяции татар, указывают на большой запас генетической неоднородности, что объясняется интенсивными процессами метисации, происходившими в древности и имеющими место в настоящее время. Выявлено преобладание европеоидного компонента в современном генофонде татар, при этом отмечено присутствие монголоидных черт, особенно в митохондриальном генофонде, что согласуется с антропологическими данными.

Однако для полного понимания процессов формирования этноса необходимо изучение древних популяций, проживавших на данной территории. В данном исследовании были созданы предпосылки для массового изучения древнего генофонда, т.е. были оптимизированы методы выделения древней ДНК и продемонстрировано использование полиморфных генетических маркеров при анализе древней ДНК.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Кравцова, Ольга Александровна, Казань

1. Аксенович, Т.Н. Оценка частот аллелей при этнической гетерогенности популяций / Т.И. Аксенович, А.В. Кириченко // Генетика. -2005. Т.41, №7. - С.990-996.

2. Алтухов, Ю.П. Наследственное биохимическое разнообразие в процессах эволюции и индивидуального развития / Ю.П. Алтухов, Л.И. Корочкин, Ю.Г. Рычков//Генетика. 1996.-Т.32,№ 11.-С. 1450-1473.

3. Алтухов, Ю.П. Полиморфизм ДНК в популяционной генетике / Ю.П. Алтухов, Е.А. Салменкова // Генетика. 2002. - Т.38, №9. - С. 1173-1195.

4. Баранов, B.C. Геном человека и гены «предрасположенности». Введение в предиктивную медицину / Баранов, Е.В. Баранова, Т.Э. Иващенко, М.В. Асеев.- СПб.: Интермедика, 2000.-271 с.

5. Бермишева, М.А. Анализ изменчивости митохондриальной ДНК в популяции ороков / М.А. Бермишева, И.А. Кутуев, В.А. Спицын и др.// Генетика. 2005. - Т.41, №1. - С.78-84.

6. Бермишева, М.А. Полиморфизм митохондриальной ДНК человека / М.А. Бермишева, Т.В. Викторова, Э.К. Хуснутдинова // Генетика. 2003. -Т.39, №8. - С.1013-1025.

7. Бермишева, М.А. Филогеографический анализ мтДНК ногайцев: Высокий уровень смешения материнских линий Восточной и Западной Евразии / М.А. Бермишева, И.А. Кутуев, Т.Ю. Коршунова и др. // Молекуляр. биология. -2004. Т.38, №4. - С.617-624.

8. Бородина, Т. Методы детекции SNP электронный ресурс. / Под ред. Бородиной Т. Электронные данные. - М.: Справочно-информационный

9. Бородина, Т. Методы детекции SNP электронный ресурс. / Под ред. Бородиной Т. Электронные данные. - М.: Справочно-информационный интернет-портал «MolBiol.ru», 2001. Режим доступа: http://www.molbiol.ru, свободный.

10. Газарян, К.Г. Геном эукариот / К.Г. Газарян, В.З. Тарантул. М.: МГУ, 1983.-272 с.

11. Газимзянов, И.Р. Антропологический облик татар. / Отв. ред. Р.К. Уразманова, С.В. Чешко. М.: Наука, 2001. - С.35-40.

12. Геномика медицине. Научное издание / Под ред. академика РАМН

13. B.И. Иванова и академика РАН JI.J1. Киселева. М.: ИКЦ «Академкнига», 2005.-392 с.

14. Голубенко, М.В. Анализ распространенности «монголоидных» гаплогрупп митохондриальной ДНК среди коренного населения Тувы / М.В. Голубенко, В.П. Пузырев, В.Б. Салюков и др. // Генетика. 2001. - Т.37, №6. -С.831-839.

15. J15. Деренко, М.В. Полиморфизм диаллельных локусов Y-хромосомы у коренного населения Алтае-Саянского нагорья / М.В. Деренко, Б.А. Малярчук, Г.А. Денисова и др. // Генетика. 2002. - Т.38, №3. - С.393-399.

16. Деренко, М.В. Разнообразие нуклеотидных последовательностей митохондриальной ДНК в трех группах коренного населения Северной Азии / М.В. Деренко, Дж.Ф. Шилдс // Молекуляр. биология. 1997. - Т.31, №5.1. C.784-789.

17. Деренко, М.В. Рестрикционный полиморфизм митохондриальной ДНК у корейцев и монголов / М.В. Деренко, А.В. Лункина, Б.А. Малярчук и др.// Генетика. 2004. - Т.40, № 11. - С. 1562-1570.

18. М.В. Деренко, Г.А. Денисова, Б.А. Малярчук и др. // Генетика. 2001. - Т.37, №10.-С.1402-1410.

19. Ефремов, И.А. Расчеты индекса и вероятности отцовства в судебно-медицинских экспертизах случаев спорного родства / И.А. Ефремов, Ю.А. Серегин // Одеський Медичный журнал. 2002. - №4. - С. 11-16.

20. Ефремов, И.А. Анализ полиморфизма двух гипервариабельных районов генома человека в русской популяции Москвы с помощью полимеразной цепной реакции / И.А. Ефремов, Д.А. Чистяков, В.В. Носиков // Молекуляр. биология. 1996. - Т.30, №2. - С.307-318.

21. Ефремов, И.А. Экспертная оценка молекулярно-генетических индивидуализирующих систем на основе тетрануклеотидных тандемных повторов HUMvWFII и D6S366 / И.А. Ефремов, М.В. Заяц, П.Л. Иванов // Суд.-мед. экспретиза. 1998. - №5. - С.33-36.

22. Животовский, Л.А. Популяционная биометрия / Л.А. Животовский. М.: Наука. 1991.-271 с.

23. Животовский, Л.А. Популяционные проблемы ДНК-идентификации. Материалы Второго Съезда Общества биотехнологов России: Москва, 13-15 октября 2004 г./ Под ред. Р.Г.Василова. М.:МАКС Пресс, 2004. - 196 с.

24. Исхаков, Д.М. Этнополитическая история татар в первой четверти XV в. / Д.М. Исхаков, И.Л. Измайлов; Институт истории Академии наук Татарстана. Казань, 2000. - 136 с.

25. Котлярова, С.Э. Полиморфизм З'-фланкирующей области гена аполипопротеина В в популяции сибирского региона / С.Э. Котлярова, А.Б. Масленникова, С.П. Коваленко // Генетика. 1994. - Т.30. - С.709-712.

26. Кравченко, С.А. Полиморфизм STR-локусов Y-хромосомы у восточных славян в трех популяциях из Белоруссии, России и Украины / С.А. Кравченко, П.А. Сломинский, JI.A. Бец и др.// Генетика. 2001. - Т.37, №1. -С.97-104.

27. Лимборская, С.А. Этногеномика и геногеография народов Восточной Европы / С.А. Лимборская, Э.К. Хуснутдинова, Е.В. Балановская М.: Наука, 2002.-261 с.

28. Лункина, А.В. Изменчивость митохондриалыюй ДНК в двух популяциях русского населения Новгородской области / А.В. Лункина, Г.А. Денисова, М.В. Деренко, Б.А. Малярчук // Генетика. 2004. - Т.40, №7. -С.975-980.

29. Малярчук, Б.А. Африканские линии в митохондриальном генофонде европейцев / Б.А. Малярчук, J. Czarny // Молекуляр. биология. 2001. - Т.37, №1.-С.97-104.

30. Малярчук, Б.А. Изменчивость митохондриальной ДНК в популяциях русского населения Ставропольского края, Орловской и Саратовской областей / Б.А. Малярчук, М.В. Деренко, Т. Гржибовский и др. // Генетика. -2002. Т.38, №Ц.- С. 1532-1538.

31. Малярчук, Б.А. Изменчивость митохондриальной ДНК в популяциях русского населения Краснодарского края, Белгородской и Нижегородскойобластей / Б.А. Малярчук, Г.А. Денисова, М.В. Деренко и др. // Генетика. -2001. -Т.37, №10. -С.1411-1416.

32. Морозова, И.Ю. Полиморфизм митохондриальной ДНК в русском населении пяти областей Европейской части России / И.Ю. Морозова, О.Ю. Наумова, С.Ю. Рычков, О.В. Жукова // Генетика. 2005. - Т.41, №9. -С.1265-1271.

33. Наумова, О.Ю. Молекулярно-генетическая характеристика неолитической популяции Прибайкалья / О.Ю.Наумова, С.Ю. Рычков, В.И. Базалийский и др. // Генетика. 1997. - Т.ЗЗ, №10. - С. 1418-1425.

34. Овчинников, И.В. Определение половой принадлежности вещественных доказательств биологического происхождения методом ферментативной амплификации ДНК / И.В. Овчинников, Ю.И. Савельев, А.В. Калашников и др. // Суд.-мед. экспретиза. 1993. - №2. - С.30-31.

35. Перепечина, И.О. Исследование объектов судебно-биологической экспертизы полимеразной цепной реакцией / И.О. Перепечина, М.Г. Пименов, Т.В. Стегнова. М.: ЭКЦ МВД России, 1996. - 36 с.

36. Перепечина, И.О. Экспертная оценка и математическая обработка результатов исследования объектов, содержащих ДНК двух и более лиц / И.О. Перепечина, С.А. Гришечкин. М.: ЭКЦ МВД РФ, 1997. - 22 с.

37. Перепечина, И.О. Исследование ДНК, подвергшейся выраженной деградации. Методические рекомендации / И.О. Перепечина, Ю.Ю. Тялина. -М.: ЭКЦ МВД России, 1999. 48 с.

38. Петрищев, В.Н. Полиморфизм митохондриальной ДНК в русском населении России / В.Н. Петрищев, А.Б. Кутуева // Генетика. 1993а. - Т.29, №8. - С.1382-1390.

39. Пузырев, В.П. Линии мтДНК и Y-хромосомы в популяции якутов / Пузырев В.П., Степанов В.А., Голубенко М.В. и др.// Генетика. 2003. Т.39. №7. С.975-981.

40. Рынков, Ю.Г. Генофонд и геногеография народонаселения. Том 1. Генофонд населения России и сопредельных стран. / Ю.Г. Рынков, О.В. Жукова, В.А. Шереметьева и др.; под ред. Ю.Г. Рычкова. СПб.: Наука, 2000.-611 с.

41. Самбуугийн, Н. Полиморфизм ДНК в населении Монголии: анализ ПДРФ митохондриальной ДНК / Н. Самбуугийн, В.Н. Петрищев, Ю.Г. Рынков // Генетика. 1991. - Т.27, № 12. - С.2143-2151.

42. Солбриг, О. Популяционная биология и эволюция: пер. с англ. / О. Солбриг, А. Солбриг.- М.: Мир, 1982. 488 с.

43. Степанов, В.А. Y-хромосома как основа группоспецифических маркеров у человека. Материалы Второго Съезда Общества биотехнологов России: Москва, 13-15 октября 2004 г./Под ред. Р.Г.Василова. М.:МАКС Пресс, 2004.- 196 с.

44. Сукерник, Р.И. Митохондриальный геном и митохондриальные болезни человека / Р.И. Сукерник, О.А. Дербенева, Е.Б. Стариковская и др. // Генетика. 2002. - Т.38, №2. - С. 161-170.

45. Туракулов, Р.И. Аллельный полиморфизм тетрануклеотидного тандемного повтора SE33 среди удэгейцев и в двух городских популяциях

46. России / Р.И. Туракулов, Д.А. Чистяков, О.Н. Одинокова и др. // Молекуляр. биология. 1997а. - Т.31, №6. - С.978-984.

47. Федорова, С.А. Анализ линий митохондриальной ДНК в популяции ороков / С.А. Федорова, М.А. Бермишева, Р. Виллемс и др. // Молекуляр. билогия. 2003. - Т.37, №4. - С.643-653.

48. Халиков, А.Х. Монголы, татары. Золотая орда и булгары / А.Х.Халиков. Казань: Татарское кн. изд-во, 1994. - 105 с.

49. Халиков, А.Х. Происхождение татар Поволжья и Приуралья / А.Х.Халиков. Казань: Татарское кн. изд-во, 1978. - 160 с.

50. Харьков, В.Н. Частоты диаллельных гаплогрупп Y-хромосомы у белорусов / В.Н. Харьков, В.А. Степанов, С.П. Фещенко и др. // Генетика. -2005. Т.41, №8. - С. 1132-1136.

51. Хрунин, А.В. Полиморфизм микросателлитов Y-хромосомы в русских популяциях севера и юга России на примере Курской и Архангельской областей / А.В. Хрунин, Н.А. Бебякова, В.П. Иванов и др.// Генетика. 2005. - Т.41, №8. - С.1125-1131.

52. Хуснутдинова, Э.К. Анализ аллельных вариантов гипервариабельного локуса аполипопротеина В в популяциях башкир и коми / Э.К. Хуснутдинова, Т.В. Погода, М.И. Просняк и др. // Генетика. 1995. - Т.31, №11. - С.995-1000.

53. Хуснутдинова, Э.К. Популяционно-генетическая структура чувашей (по данным о восьми ДНК-локусах ядерного генома) / Э.К. Хуснутдинова, Т.В. Викторова, B.JI. Ахметова и др.// Генетика. 2003. - Т.39, №11. -С.1550-1563.

54. Хуснутдинова, Э.К. Рестрикционно-делеционный полиморфизм V-области митохондриальной ДНК в популяциях Волго-Уральского региона / Э.К. Хуснутдинова, Р.И. Фатхлисламова, И.М. Хидиятова и др. // Генетика. -1997. Т.ЗЗ, №6. - С.880-883.

55. Хуснутдинова, Э.К. Рестрикционный полиморфизм главной некодирующей области митохондриальной ДНК в популяциях Волго

56. Уральского региона / Э.К. Хуснутдинова, И.М. Хидиятова, Т.В. Викторова, Р.И. Фатхлисламова // Генетика. 1999. - Т.35, №5. - С.695-702.

57. Чистяков, Д.А. Распределение аллелей микросателлитных локусов HUMCYAR04 и D19S253 в популяционных выборках двух городов России / Д.А. Чистяков, М.В. Челнокова, И.А. Ефремов и др. // Генетика. 1997. -Т.ЗЗ, №2. - С.262-268.

58. Alonso, A. DNA typing from skeletal remains: evaluation of multiplex and megaplex STR systems on DNA isolated from bone and teeth samples / A. Alonso, S. Andelinovic, P. Martin et al. // Croat. Med. J. 2001. - Vol.42, №3. - P.260-266.

59. Alves, C. Evaluating the informative power of Y-STRs: a comparative study using European and new African haplotype data / C. Alves. L. Gusmao, J. Barbosa, A. Amorim // Forensic Sci. Int. 2003. - Vol.134. - P. 126-133.

60. Al-Zahery, N. Y-chromosome and mtDNA polymorphism in Iraq, a crossroad of the early human dispersal and of post-Neolithic migrations / N. Al-Zahery, O. Semino, G. Benuzzi et al. // Mol. Phylogenet. Evol. 2003. - Vol.28. -P.458-472.

61. Amorim, A. Population and formal genetics of the STRs ТРОХ, TH01 and VWFA31 in North Portugal / A. Amorim, L. Gusmao, M.J. Prada // Advances in Forensic Haemogenetics. 1996. - Vol. 6. - P. 486-488.

62. Anzai, T. HLA genotyping of 5,000- and 6,000-year-old ancient bones in Japan / T. Anzai, Т.К. Naruse, K. Tokunaga et al. // Tissue Antigens. 1999. -Vol.54.-P.53-58.

63. Arroyo-Pardo, E. Genetic variability of 16 Y-chromosome STRs in sample from Equatorial Guinea (Central Africa) / E. Arroyo-Pardo, L. Gusmao, A.M. Lopez-Parra et al.// Forensic Sci. Int. 2005. - Vol.149. - P. 109-133.

64. Ayadi, I. Haplotypes for 13 Y-chromosomal STR loci in South Tunisian population (Sfax region) / I. Ayadi, L. Ammar-Keskes, A. Rebai // Forensic Sci. Int. 2005. - Vol.152. - P. 147-152.

65. Balloux, F. The estimation of population differentiation with microsatellite markers / F. Balloux, N. Lugon-Moulin // Mol. Ecol. 2002. - Vol.11. - P. 155165.

66. Barber, M.D. Structural variation in the alleles of a short tandem repeat system at the human alpha fibrinogen locus / M.D. Barber, B.J McKeown, B.H. Parkin // Int. J. Leg. Med. 1996. - Vol. 108. - P. 180-185.

67. Beleza, S. Extending STR markers in Y chromosome haplotypes / S. Beleza, C. Alves, A. Gonzalez-Neira et al. // Int. J. Legal Med. 2003. - Vol.117. -P. 27-33.

68. Berger, B. Molecular characterization and Austrian Caucasian population data of the multi-copy Y-chromosomal STR DYS464 / B. Berger, H. Neiderstatter, A. Brandstatter//Forensic Sci. Int. 2003. - Vol.137. - P.221-230.

69. Berger, B. Y-STR typing of an Austrian population sample using a 17-loci multiplex PCR assay / B. Berger, A. Lindinger, H. Niederstatter et al. // Int. J. Legal Med. 2005. - Vol. 119. - P.241-246.

70. Biondo, R. Typing of 20 Y-chromosome STRs in the Italian population / R. Biondo, A. Caglia, P. Asili et al. // Forensic Sci. Int. 2004. - Vol.146. -P.135-138.

71. Botstein, D. Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphism / D. Botstein, R.L. White, M. Skolnick // Am. J. Hum. Genet. 1980. - Vol.32. - P.314-331.

72. Brinkmann, B. Complex mutational events at the HumD21Sl 1 locus / B. Brinkmann, E. Meyer, A. Junge // Hum. Genet. 1996(a). - Vol.98. - P.60-64.

73. Brinkmann, B. Population genetic comparisons among eight populations using allele frequency and sequence data from three microsatellite loci / B.

74. Brinkmann, A. Sajantila, H.W. Goedde et al. // Eur. J. Hum. Genet. 1996(6). -Vol. 4. - P.175-182.

75. Brown, ТА. Ancient DNA: using molecular biology to explore the past / T.A. Brown, K.A. Brown // Bioessays. 1994. - Vol. 16. - P.719-726.

76. Burton, F.H. Conservation throughout mammalia and extensive protein-encoding capacity of the highly repeated DNA long interspersed sequence one / F.H. Burton, D.D. Loeb, C.V. Voliva et al. // J. Mol. Biol. 1986. - Vol.187. -P.291-304.

77. Butler, J.M. A novel multiplex for simultaneous amplification of 20 Y chromosome STR markers / J.M. Butler, R. Schoske, P.M. Vallone et al. // Foren. Sci. Int. 2002. - Vol. 129. - P. 10-24.

78. Butler, J.M. Forensic application of mitochondrial DNA / J.M. Butler, B.C. Levin // Tibtech. 1998. - Vol. 16. - P.l59-162.

79. Butler, J.M. Forensic value of the multicopy Y-STR marker DYS464 / J.M.Butler, R. Schoske // Int. Congress Ser. 2004. - Vol. 1261. - P.278-280.

80. Butler, J.M. Recent developments in Y-Short Tandem Repeat and Y-Single Nucleotide Polymorphism analysis / J.M. Butler // Forensic Sci. Rev. -2003.- Vol.15, №2. P.91-111.

81. Butler, J.M. The development of reduced size STR amplicons as tools for analysis of degraded DNA / J.M. Butler, Y. Shen, B.R. McCord J // Forensic Sci. -2003. Vol. 48, №5. - P.1054-1064.

82. Cakir, A.H. Y-STR haplotypes in Central Anatolia region of Turkey / A.H. Cakir, A. Celebioglu, E. Yardimci // Forensic Sci. Int. 2004. - Vol.144. - P.59-64.

83. Cann, R.L. Length mutations in human mitochondrial DNA / R.L. Cann, A.C. Wilson//Genetics. 1983.-Vol. 104.-P.699-711.

84. Cann, R.L., Stoneking M., Wilson A.C. Mitochondrial DNA and human evolution. Nature. 1987. Vol. 325. P.31-36.

85. Casarino, L Forensic evaluation of HUMCD4: an Italian database / L. Casarino, A. Mannucci, C.P.Kimpton et al. // Int. J. Leg. Med. 1996. - Vol.109. -P.49-51.

86. Cavalli-Sforza, L.L. Genes, people and language. / L.L. Cavalli-Sforza // Proc. Natl. Acad. Sci. US. 1997. - Vol. 94. - P.7719-7724.

87. Cavalli-Sforza, L.L. The history and geography of human genes / Cavalli-L.L. Sforza, P. Menozzi, A. Piazza. Princeton University Press. Princeton, 1994. -274 p.

88. Charlesworth, B. The evolutionary dynamics of repetitive DNA in eukaryotes / B. Charlesworth, P. Sniegowski, W. Stephan // Nature. 1994. -Vol.371.-P.215-220.

89. Chen, Y. Analysis of mtDNA variation in African populations reveales the most ancient of all human continent-specific haplogroupes / Y. Chen, A. Torroni, L. Excoffier et al. // Am. J. Hum. Genet. 1995. - Vol.57. - P.133-149.

90. Cherni, L. Y-chromosomal STR haplotypes in three ethnic groups and one cosmopolitan population from Tunisia / L. Cherni, L. Pereira, A. Goios et al. // Foren. Sci. Int. 2005. - Vol.152. - P.95-99.

91. Cipollaro, M. Histological analysis and ancient DNA amplification of human bone remains found in Caius lulius Polibius house in Pompeii / M. Cipollaro, G.Bernardo, A. Forte et al. // Croat. Med. J. 1999. - Vol.40, №3. -P.l 865-1871.

92. Cooke, H.J. Hypervariable telomeric sequences from the human sex chromosomes are pseudoautosomal / H.J. Cooke, W.R. Brown, G.A. Rappold // Nature. 1985.-Vol.317, №6039.-P. 687-692.

93. Crow, J.F. Breeding structure of populations, II Effective population number. In Statistics and Mathematics / J.F. Crow. Iowa, Iowa State Colledge Press, 1954.

94. Crow, J.F. Spontaneous mutation as a risk factor / Crow J.F. // Exp. Clin. Immunogenet. 1995. - Vol. 12. - P. 121 -128.

95. Derenko, M. Mitochondrial DNA variation in two South Siberian aboriginal populations: Implications for the genetic history of North Asia / M. Derenko, B. Malyarchuk, I. Dambueva et al. // Human Biology. 2000. - Vol.72. -P.945-973.

96. Edwards, A. DNA typing and genetic mapping with trimeric and tetrameric tandem repeats / A. Edwards, A. Civitello, H.A. Hammond et al. // Amer. J. Hum. Genet. 1991. - Vol.49. - P.746-756.

97. Excoffier, L. Analysis of molecular variance inferred from metric distances among DNA haplotypes: Application to human mitochondrial DNA data / L. Excoffier, P.E. Smouse, J.M. Quattro // Genetics. 1992. - Vol.131. - P.479-491.

98. Eyre-Walker, A. Do mitochondrial genome recombine in humans? / A.Eyre-Walker // Phil.Tans. R. Soc. Lond. B. 2000. - Vol.355. - P. 1573- 1580.

99. Farris, J.S. Method for Computing Wagner Trees / J.S. Farris // Syst. Zool. 1970. - Vol.19. - P. 83-92.

100. Fisher, R.A. Standart calculation for evaluating a blood-group system / R.A. Fisher // Heredity. 1951. - Vol.5. - P.95-102.

101. Fitch, W. Constructing Phylogenetic Trees / W. Fitch, E. Margoliash // Science. 1967. - Vol. 155. - P.279 - 284

102. Gene, M. Population study of the STRs HUMTH01 (including a new variant) and HUMvWA31A in Catalonia (northeast Spain) / M. Gene, E. Huguet, P. Moreno et al. // Int. J. Legal Med. 1996. - Vol.108. - P.318-320.

103. Gill, P. Consideration of STR nomenclature by the European DNA Profiling group (EDNAP) / P. Gill, B. Brinkmann, E. D'Aloya et al. // 2nd ENFSI DNA Group Meeting. Risjik. 1996. - 275 p.

104. Gill, P. DNA Commission of the International Society of Forensic Genetics: recommendations on forensic analysis using Y-chromosome STRs / P. Gill, C. Brenner, B. Brinkmann // Forensic Sci. Int. 2001. - Vol.124. - P.5-10.

105. Gill, P. Identification of the remains of the Romanov family by DNA analysis / P. Gill, P. Ivanov, C. Kimpton et al. // Nature Genetics. 1994. - Vol.6. - P.130-135.

106. Goudet, J. Testing differentiation in diploid populations / J. Goudet, M. Raymond, T. de Meeus, F, Rousset // Genetics. 1996. - Vol.144. - P. 1933-1940.

107. Griffiths, R.A.L. New reference allelic ladders to improve allelic designation in a multiplex STR system / R.A.L. Griffiths, M.D. Barber, P.E. Johnson et al. // Int. J. Legal Med. 1998. - Vol.111, №5. - P.267-272.

108. Guo, S.W. Performing the exact test of Hardy-Weinberg proportions for multiple alleles / S.W. Guo, E.A. Thompson // Biometrics. 1992. - Vol.48. -P.361-372.

109. Gusmao, L. Forensic evaluation and population data on the new Y-STRs DYS434, DYS437, DYS438, DYS439 and GATA A10 / L. Gusmao, C. Alves, S. Beleza, A. Amorim // Int. J. Legal Med. 2002. - Vol.116. - P. 139-147.

110. Hallenberg, C. Y-chromosome STR haplotypes in Danes / C. Hallenberg, K. Nielsen, B. Simonsen // Forensic Sci. Int. 2005. - Vol.155. - P.205-210.

111. Hammer, M. A recent insertion of an Alu element in the Y-chromosome is a useful marker for human population studies / M.Hammer // Mol. Biol. Evol. -1994.- Vol. П. -P.749-761.

112. Hardison, R. Use of long sequence alignments to study the evolution and regulation of mammalian globin gene clusters / R. Hardison, W. Miller // Mol. Biol. Evol. 1993. - Vol.10, №1. - P.73-102.

113. Harihara, S. Nine base pair deletion of mtDNA among Asian populations / S. Harihara, K. Shimizu, Y. Suuto et al. // Jap. J. Hum. Genet. 1991. - Vol.36. -P. 70.

114. Harvey, P.H., Pagel M.D. The Comparative method in Evolutionary Biology / P.M. Harvey, M.D. Pagel NY.: Oxford Univ. Press, 1991. - 156 p.

115. Hedman, M. Analysis of 16 Y STR loci in the Finnish population reveals a local reduction in the diversity of male lineages / M. Hedman, V. Pimenoff, M. Lukka et al. // Forensic Sci. Int. 2004. - Vol. 142. - P.37-43.

116. Hedrick, P.W. Highly variable loci and their interpretation in evolution and conservation / P.W. Hedrick // Evolution. 1999. - Vol.53, №2. - P.313-318.

117. Henke, J. Application of Y-chromosomal STR haplotypes to forensic genetics / J. Henke, L. Henke, P. Chatthopadhyay et al. // CMJ Forensic Sciences. -2002. Vol.42, №3. - P. 292-297.

118. Hertzberg, M. An Asian-specific 9-bp deletion of mitochondrial DNA is frequently found in Polynesians / M. Hertzberg, K.N.P. Mickleson, S.W. Serjeatson et al. // Amer J.Hum.Genet. 1989. - Vol.44. - P.504-510.

119. Higuchi, R. DNA sequences from quagga, an extinct member of the horse family. Nature. 1984. Vol.312. P.282-284.

120. Honda, K. Male DNA typing from 25-year-old vaginal swabs using Y chromosomal STR polymorphisms in a retrial case / K. Honda, L. Roewer, P. de Kniff// J. Forensic Sci. 1999. - Vol.44, №4. - P.868-872.

121. Horai, S. Recent African origin of modern humans revealed by complete sequence of hominoid mitochondrial DNAs / S. Horai, K. Hayasaka, R. Kondo et al. // Proc. Nat. Acad. Sci. US. 1995. - Vol.92. - P.532-536.

122. Howell, N. How rapidly does the human mitochondrial genome evolve? / N. Howell, I. Kubacka, D. Mackey // Am. J. Hum. Genet. 1996. - Vol.59. -P.501-509.

123. Huang, N.E. Chinese population data on three tetrameric short tandem repeat loci--HUMTH01, TPOX, and CSFlPO-derived using multiplex PCR and manual typing / N.E. Huang, J.W. Schumm, B. Budowle // Forensic Sci. Int. -1995. Vol. 71. - P.131-136.

124. Hunan Medical College. Study of an ancient cadaver in Mawangtui Tomb №1 of the Han Dynasty in Changsha. Beijing: Ancient Memorial Press, 1980.- P.184-187.

125. Ito, H. The probability of parentage exclusion based on restriction fragment length polymorphisms / H. Ito, N. Yasuda, H. Matsumoto // Jpn. J. Human Genet. 1985. - Vol.30. - P.261-269.

126. Izagirre, N. An mtDNA analysis in ancient Basque populations: Implications for haplogroup V as a marker for major Paleolithic expansion from Southwestern Europe / N. Izagirre, C.de la Rua // Am.J.Hum.Genet. 1999. -Vol.65. -P.199-207.

127. Jeffreys, A. Highly variable minisatellites and DNA fingerprints / A. Jeffreys //Biochem. Soc. Trans. 1987.-Vol.15.-P.309-317.

128. Jeffreys, A. Hypervariable minicatellite regions in human DNA / A. Jeffreys, V. Wilson, S.L. Thein // Nature. 1985. - Vol.314, №6006. - P.67-73.

129. Jobling, M.A. New uses for new haplotypes the human Y chromosome, disease and selection / M.A. Jobling, C. Tyler-Smith // Trends Genet. 2000. -Vol.16. -P.356-362.

130. Kao, F.T. Human genome structure / F.T. Kao // Int. Rev. Cytol. 1985. -Vol.96.-P.51-88.

131. Ke, Y. African origin of modern mans in East Asia: a tale of 12000 Y-chromosomes / Y. Ke, B. Su, X. Song et al. // Science. 2001. - Vol.292. -P.l 151-1153.

132. Keyser-Tracqui, C. Megaplex analysis of a Mongolian population from Egyin Gol site (300 B.C.-300 A.D.) / C. Keyser-Tracqui, E. Crubezy, I. Clisson et al. // Int Congress Ser. 2003. - Vol.1239. - P.581-584.

133. Keyser-Tracqui, С. Nuclear and mitochondrial DNA analysis of a 2,000-year-old necropolis in the Egyin Gol Valley of Mongolia / C. Keyser-Tracqui, E. Crubezy, B. Ludes // Am. J. Hum. Genet. 2003. - Vol.73. - P.247-260.

134. Kimpton, C. A further tetranucleotide polymorphism in the vWF gene / C. Kimpton, A. Walton, P. Gill // Hum. Mol. Genet. 1992. - Vol.1. - P.287-290.

135. Kolman, C. Ancient DNA analysis of human populations / C. Kolman, N. Tuross // Am. J. Phys. Anthropol. 2000. - Vol. 111. - P.5-23.

136. Konomi, N. Comparison of DNA and RNA extraction methods for mummified tissues / N. Konomi, E. Lebwohl, D. Zhang // Molecular and Cellular Probes. 2002. - Vol. 16. - P.445-451.

137. Kornienko, I.V. Distribution of D1S80 alleles in a random sample of the Russian Federation / I.V. Kornienko, E.V. Shcherbakova, E.Yu. Zemskova et al // Sud Med Ekspert. 2002. - Vol.45, №6. - P.27-31.

138. Kornienko, I.V. Genetic variation of the nine Profiler Plus loci in Russians / I.V. Kornienko, D.I. Volodazshky, P.L Ivanov // Int. J. Legal Med. -2002.-Vol.116.-P.309-311.

139. Krings, M. Neandertal DNA sequence and the origin oh modern humans / M. Krings, A. Stone, R.W. Schmitz et al. // Cell. 1997. - Vol.90, № 1. - P. 1 -3.

140. Lahn, B.T. Functional coherence of the human Y chromosome / B.T. Lahn, D.C. Page // Science. 1997. - Vol.278, №5338. - P.675-680.

141. Levinson, G. Slipped-strand mispairing: a major mechanism for DNA sequence evolution / G. Levinson, G.A.Gutman // Mol.Biol.Evol. 1987. - Vol.4. - P.203-221.

142. Li, W.H. Rates of nucleotide substitution in primates and rodents and the generation-time effect hypothesis / W.H. Li, D.L. Ellsworth, J. Krushkal et al. // Mol. Phylogenet. Evol. 1996. - Vol.5. - P. 182-187.

143. Lins, A.M. Development and population study of an eight-locus short tandem repeat (STR) multiplex system / A.M. Lins, K.A. Micka, C.J. Sprecher et al. // J. Forensic Sci. 1998. - Vol.43, №6. - P. 1168-1180.

144. Lovrecic, L. Human Y-specific STR haplotypes in the Western Croatian population sample / L. Lovrecic, S. Ristic, B. Brajenovic et al. // Forensic Sci. Int. 2005. - Vol. 149. - P.257-261.

145. Malyarchuk, B.A. Mitochondrial DNA variability in Poles and Russians / B.A. Malyarchuk, T. Grzybowski, M.V. Derenko et al. // Ann. Hum. Genet. -2002.- Vol.66.-P.261-283.

146. Mathew, C.G.P. The isolation of high molecular weight eukaryotic DNA. Methods in Molecular Biology / C.G.P. Mathew. New York, 1984. - P.31-31.

147. Merriwether, D.A. The structure of human mitochondrial DNA variation / D.A. Merriwether, A.G. Clark, S.W. Ballinger et al. // J. Mol. Evol. 1991. -Vol.33.-P.543-555.

148. Mornhinweg, E. D3S1358: Sequence analysis and gene frequency in a German population / E. Mornhinweg, C. Luckenbach, R. Fimmers et al. // Forensic Sci. Int. 1998. - Vol.95, №2. - P. 173-178.

149. Nakamura, Y. Variable number of tandem repeat (VNTR) markers for human gene mapping / Y. Nakamura, M. Leppert, P. O'Connel et al. // Science. -1987.-Vol.235.-P.1616-1622.

150. Nei, M. DNA polymorphism detectable by restriction endonucleases / M. Nei, F. Tajima // DNA Genetics. 1981. - Vol. 105. - P.207-217.

151. Nei, M. Molecular evolution genetics / M. Nei N.Y.: Columbia Univ. Press, 1987.-472 p.

152. O'Brien, S.J. Genomes and evolution / S.J. O'Brien, M.T. Clegg // Curr. Opin. Genet. Dev. 1993. - Vol.3. - P.835-846.

153. Ohno, Y. A simple method for calculating the probability of excluding paternity with any number of со dominant alleles / Y. Ohno, I.M. Sebetan, S. Akaishi // Forensic Sci. Int. 1982. - Vol. 19. - P.93-98.

154. Okada, N. SINEs / N. Okada // Curr. Opin. Genet. Dev. 1990. - V.l. -P.498-504.

155. Oliveira, R.N. Population studies of the Y-chromosome of loci DYS390, DYS301 and DYS393 in Brazilian subjects and its use in human identification /

156. R.N. Oliveira, F.D. Nunes, E.K. Anzai et al. // The Journal of Forensic Odonto-Stomatology. 2002. - Vol.20, №1. - P.6-9.

157. Ovchinnikov, I.V. Molecular analysis of Neanderthal DNA from the northern Caucasus / I.V. Ovchinnikov, A. Gotherstrom, G.P. Romanova et al. // Nature. 2000. - V.404, №6777. - P.490-493.

158. Paabo, S. Molecular cloning of ancient Egyptian mummy DNA / S. Paabo // Nature. 1985. - Vol.314. - P.644-645.

159. Park, M.J. Forensic evaluation and haplotypes of 19 Y-chromosomal STR loci in Koreans / M.J. Park, H.Y. Lee, Ji-E. Yoo et al. // Forensic Sci. Int. -2005.-Vol.152.-P.134-147.

160. Polymeropoulos, M.J. Tetranucleotide repeat polymorphism at the human tyrosinase hydroxilase gene (TH) / / M.J. Polymeropoulos // Nucl. Acids Res. -1991(6). Vol.19. -P.3753-3756.

161. Polymeropoulos, M.J. Tetranucleotide repeat polymorphism at the human c-fes/fps proto — oncogene (FES) / M.J. Polymeropoulos // Nucl. Acids Res. -1991 (a). Vol. 19. - P.4018-4021.

162. Populations, v. 1.2.28 CNRS UPR9034 электронный ресурс.- Режим доступа: http:// www.cnrs-gif.fr/pge.

163. Puers, С. Analysis of polymorphic short tandem repeat loci using well-characterized allelic ladders / C. Puers, A.M. Lins, C.J. Sprecher et al. // Proceedings from the 4th International Symposium on Human Identification.-1993. P.161-172.

164. Quintans, B. Typing of mitochondrial DNA coding region SNPs of forensic and anthropological interest using SNaPshot minisequensing / B. Quintans, V. Alvarez-Iglesias, A. Salas et al. // Forensic Sci. Int. 2004. -Vol.140. - P.251-257.142

165. F. Rousset // Evolution. 1995. - Vol.49. - P. 1280-1283.

166. Raymond, M. GENEPOP (version 1.2): population genetic software for exact test and ecumenicism / M. Raymond, F. Rousset // J. Heredity. 1995.1.Vol.86.-P.248-249.

167. Ricaut, F.-X. STR-genotyping from human medieval tooth and bone samples / F.-X. Ricaut, C. Keyser-Tracqui, E. Crubezy, B. Ludes // Forensic Sci. Int. 2004. - Vol.l43. - P. 152-157.

168. Ricci, U. Infrared fluorescent automated detection of thirteen short ® tandem repeat polymorphisms and one gender-determining system on the CODIScore system / U. Ricci, I. Sani, S. Guarducci et al. // Electrophoresis. 2000. -Vol.21.-P.3564-3570.

169. Clinical Chemistry. 1999. - Vol.45. - P.178-183.

170. Saitou, N. The neighbour-joining method: a new method for reconstructing phylogenetic tree / N. Saitou, M. Nei // Mol. Biol. Evol. 1987. -Vol.4.-P. 406-425.

171. Sajantila, A. Experimentally observed germline mutations at human micro- and mini-satellite loci / A. Sajantila, M. Lukka, A.-C. Syvanen // Europ. J.• Human Genet. 1999. - Vol.7, №2. - P.263-266.

172. Santos, F. Reading the human Y-chromosome: emerging DNA markers and human genetic history / F. Santos, C. Tyler-Smith // Braz. J. Genet. 1996. -Vol. 18. - P.669-672.

173. Schumm, J.W. GenePrint™ STR- Multiplexes: Reliability, flexibility and Throughput in database and casework-compatible STR analysis / J.W. Schumm // Profiles in DNA. 1997.- Vol.1, №1.-P.3-15.

174. Schurr, T. Mitochondrial DNA variation in Koryaks and Itel'men: Population replacement in the Okhotsk Sea-Bering Sea region during the Neolithic / T. Schurr, R. Sukernik, Y. Starikovskaya et al. // Am. J. Phys. Anthropol. 1999. - Vol.108.-P.l-39.

175. Schwartz, D.W.M. AMPFLP-typing of the D21S11 microsatellite polymorphism: allele frequencies and sequencing data in the Austrian population /

176. D.W.M. Schwartz, E.M. Dauber, B. Glock et al. // Advances in Forensic Haemogenetics. 1996. - Vol. 6. - P.622-625.

177. Shamer, V. Tetranucleotide repeat polymorphism at the D21S11 locus / V. Shamer, M. Litt // Hum. Mol. Genet. 1992. - Vol. 1. - P.67-72.

178. Sinclair, A.H. A gene from the human sex-determing region encodes a protein with homology to a conserved DNA-binding motif / A.H. Sinclair, P. Berta, M.S. Palmer et al. // Nature. 1990. - Vol.346. - P.240-244.

179. Singer, M. Genes and genomes / M. Singer, P. Berg. California: Univ. Science Books Mill Valley, 1991. 278 p.

180. Singer, M.F. SINEs and LINEs: highly repeated short and long interspersed sequences in mammalian genomes / M.F. Singer // Cell. 1982. - V. 28. - P.433-434.

181. Sober, E. Reconstructing the Past: Parsimony, Evolution and Inference /

182. E. Sober. Cambridge.: MIT Press, 1988. - 125 p.

183. Southern, E.M. Detection of specific DNA fragments separated by gel electrophoresis / E.M. Southern // J. Mol. Biol. 1975. - Vol.98. - P.503-517.

184. Stewart, C.-B. The powers and pitfalls of parsimony / C.-B. Stewart // Nature. 1993. - Vol.361. - P.603 - 607

185. Swofford, D.L., Olsen G.J. Phylogeny reconstruction / D.L. Swofford, G.J. Olsen. Sinauer: Sunderland, 1990.-411 p.

186. Szibor, R. Population genetic data of the STR HUMD3S1358 in two regions of Germany / R. Szibor, S. Lautsch, I. Plate et al. // Int. J. Legal Med. -1998.-Vol.111,№3.-P.160-161.

187. Takezaki, N. Genetic distances and reconstruction of Phylogenetic Tree from microsatellite data // N. Takezaki, M. Nei // Genetics. 1996. - Vol.144. -P.189-199.

188. Torroni, A. Native American mitochondrial DNA analysis indicates that the Amerind and Nadene populations were found by two independent migrations / A. Torroni, T. Schurr, C. Yang et al. // Genetics. 1992. - Vol.130. - P. 153-162.

189. Uchihi, R. Haplotype analysis with 14 Y-STR loci using 2 multiplex amplification and typing systems in 2 regional populations in Japan / R. Uchihi, T. Yamamoto, K. Usuda et al. // Int. J. Legal Med. 2003. - Vol.117. - P.34-38.

190. Urquhart, A. Highly discriminating heptaplex short tandem repeat PCR system for forensic identification / A. Urquhart, N.J. Oldroyd, C.P. Kimpton et al. // BioTechniques. 1995. - Vol.18. - P. 116-121.

191. Verbenko, D.A. Apolipoprotein В З'-VNTR polymorphism in Eastern European populations / D.A. Verbenko, T.V. Pogoda, V.A. Spitsin et al. // Eur. J. Hum. Genet. 2003. - Vol. П.- P.444-451.

192. Viligant, L. African population and the evolution of human mitochondrial DNA / L. Viligant, M. Stoneking, H. Harpending et al. // Science. -1991. Vol.253, №5027. - P. 1503-1507.

193. Wallis, G.P. Do animal mitochondrial genome recombine? / G.P. Wallis // Trends Ecol. Evol. 1999. - Vol. 14. - P.209-210.

194. Wang, D.G. Large-scale identification, mapping and genotyping of single-nucleotide polymorphism in the human genome / D.G. Wang, J.-B. Fan, C.J. Siao et al. // Science. 1998. - Vol.280. - P. 1077-1082.

195. Warne, D.C. Tetranucleotide repeat polymorphism at the human beta actin related pseudogene 2 (ACRBP2) detected using the polymerase chain reaction / D.C. Warne, C. Watkins, P. Bodfish et al. // Nucl. Acids Res. 1991. -Vol.19.-P. 6980-6983.

196. Wyman, A. A highly polymorphic locus in human DNA / A. Wyman, R. White // Proc. Natl. Acad. Sci. US. 1980. - Vol.77, №11. - P.6754-6758.

197. Wyman, A. Propagation of some human DNA sequences in bacteriophage lambda vectors requires mutant Escherichia coli hosts / A. Wyman, L. Wolfe, D. Botstein // Proc. Natl. Acad. Sci. US. 1985. - Vol.82, №9. -P.2880-2884.

198. Zhou, H.G. The HumD21Sll system of short tandem repeat DNA polymorphisms in Japanese and Chinese / H.G. Zhou, K. Sato, Y. Nishimaki et al. //Forensic Sci. Int. 1997. - Vol.86, №1-2. - P. 109-188.

199. Zuliani G. Tetranucleotide repeat polymorphism in the LPL gene / G.Zuliani, H.H. Hobbs //Nucl. Acids Res. 1990. - Vol.18. - P.4958.

Информация о работе

Кравцова, Ольга Александровна
кандидата биологических наук
Казань, 2006
ВАК 03.00.04

Диссертация

Молекулярно-генетический анализ древних и современных образцов ДНК - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы