Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Полиморфизм митохондриальной ДНК у коренного населения Республики Тува

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Полиморфизм митохондриальной ДНК у коренного населения Республики Тува"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ТОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР НИИ МЕДИЦИНСКОЙ ГЕНЕТИКИ

На правах рукописи УДК 575.174

ГОЛУБЕНКО Мария Владимировна

ПОЛИМОРФИЗМ МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ ДНК У КОРЕННОГО НАСЕЛЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ ТУВА

03.00.15- Генетика

Автореферат: диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Томск - 1998

Работа выполнена в лаборатории популяционной генетики НИИ медицинской генетики Томского научного центра Сибирского отделения РАМН

Научные руководители:

Чл.-корр. РАМН, профессор Валерий Павлович Пузырев

Кандидат медицинских наук Виктор Борисович Салюков

Официальные оппоненты:

Чл.-корр. РАМН, профессор Владймир Иосифович Коненков

Кандидат биологических наук Игорь Валентинович Шарахов

Ведущее учреждение:

Институт цитологии и генетики СО РАН, г. Новосибирск.

Защита диссертации состоится 30 С&НЛУЬЯ^иЯ'_1998 г.

в /У час. ОО мин. на заседании диссертационного Совета (К001.49.91) при НИИ медицинской генетики ТНЦ СО РАМН по адресу: 634050, г. Томск, Набережная р. Ушайки, 10.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИ медицинской генетики ТНЦ СО РАМН, г. Томск.

Автореферат разослан {$ оЛиЦМУС^ 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета ж _ч

Кандидат биологических наук_ ъ/у^Х, Л.К.Крюкова

Актуальность исследования.

Развитие молекулярно-генетических методов, позволяющих изучать наследственную изменчивость непосредственно на уровне ДНК, произвело настоящую революцию в популяционной генетике. За последние несколько лет интенсивных исследований накоплен значительный материал по полиморфизму ДНК в популяциях человека. В настоящее время идет глобальное описание генофонда человечества, которое складывается из описания генофонда отдельных популяций (Cavalli-SforzaL.L.,1996). Эти сведения важны не только с точки зрения систематики. Знания о нейтральном генетическом полиморфизме делают возможной идентификацию патологических мутаций и являются основой для характеристики генетических процессов, происходящих в популяциях и формирующих параметры их генетического здоровья (Wallace D.C., 1995).

В последние годы в популяционных исследованиях широко изучается полиморфизм митохондриаяыюй ДНК (мтДНК) - небольшой кольцевой молекулы, нуклеотидная последовательность которой была определена еще на заре молекулярной генетики (Anderson S. et al., 1981). Особенности наследования - только по материнской линии, известная генетическая карта, относительно высокая скорость мутирования по сравнению с ядерным геномом обусловили преимущества митохондриалыюй ДНК перед ядерными генетическими маркерами в использовании ее как инструмента популяционно-генетических исследований.

К настоящему времени в распоряжении генетиков уже есть данные о популяционном полиморфизме мтДНК во многих человеческих популяциях. Наиболее изученными в этом отношении являются народы Нового Света, Африки, Юго-Восточной Азии и Океании (Wallace D.C., 1995), а также Западной Европы (Richards М. et al., 1996). В то же время крайне мало изучен полиморфизм митохондриалыюго генома тюркоязычных народностей — одной из обширных и наиболее древних этнических групп Евразии. Исследования мтДНК коренных народов Сибири сосредоточены главным образом на

популяциях Крайнего Севера и Восточной Сибири. (Torroni A. et al., 1993; Shields G.F. et al.', 1993; Сукерник Р.И. и др., 1996). Народы южных и юго-западных районов Сибири, несмотря на своеобразное этногенетическое положение среди других сибирских народов, остаются мало изученными.

Исследования генетического полиморфизма в сибирских популяциях проводили в основном на небольших выборках (Малярчук Б.А. и др., 19946; Рынков С.Ю. и др., 1995; Сукерник Р.И. и др., 1996). В то же время, в связи с малым эффективным размером сибирских популяций и их пространственной изоляцией, большое значение в попушщиопной динамике генных частот приобретает фактор случайного генетического дрейфа, который, в свою очередь, приводит к внутриэтнической дифференциации (Рынков Ю.Г., 1965). Таким образом, мы до сих пор не имеем достаточно четкого представления о структуре митохондриального генофонда народов Сибири.

Территориальное расположение Республики Тува вблизи очага формирования монголоидной расы и в то же время тюркоязычность тувинцев (а тюркоязычные народы в большинстве своем относятся антропологами к смешанному европеоидно-монголоидному типу) указывает на то, что эта народность сформировалась на основе различных расовых и этнических компонентов. В связи с этим характеристика полиморфизма митохондриалыюй ДНК тувинцев, а также выявление их возможной генетической дифференциации, представляют особый научный интерес.

Цель настоящей работы - изучение генетического разнообразия и дифференциации коренного населения Республики Тува на основе исследования рестрикционного и делеционно-инсерционного полиморфизма митохондриального генома.

Цель работы определила следующие задачи: 1. Изучить рестрикционный полиморфизм митохондриального генома по 7 сайтам рестрикции в главной некодирующей области и по 5 сайтам в кодирующей части мтДНК в трех субпопуляциях тувинцев.

2. Оценить частоту делеции и инсерции V района мтДНК и особенности их распространения в тувинской популяции.

• 3. Провести анализ распространенности основных азиатско-специфичных гаплогрулп митохондриальной ДНК (А, В, С, Б) среди коренного населения Тувы.

4. Оценить генетическое разнообразие и степень подразделенное™ тувинской популяции.

5. Определить этнические компоненты, .на основе которых сформировался митохондриальный генофонд тувинцев.

Научная новизна работы.

В работе впервые исследована изменчивость мтДНК у тувинцев -представителей тюркоязычных народностей Сибири. Это одно из первых популяционно-генетических исследований мтДНК народов России, в котором рассматриваются вопросы внутриэтнической генетической дифференциации на основе анализа нескольких репрезентативных выборок из территориально разобщенных субпопуляций одной этнической группы. Впервые для сибирских популяций проведено комплексное исследование полиморфизма мтДНК в нескольких участках: полиморфизм главной некодирующей области - Б-петли, делеционно-инсерционный полиморфизм V межгенного района, полиморфизм кодирующих областей, определяющий расоспецифичные гаплогруппы мтДНК.

У тувинцев зарегистрирован делеционно-инсерционный полиморфизм V района, и показана общность происхождения делеции V района в тувинской и восточноазиатских популяциях. Установлено распространение на территории Тувы всех гаплогрулп мтДНК, характерных для ранее изученных сибирских народностей. Доказано, что в популяции тувинцев, единственной, кроме алтайцев, из сибирских популяций, встречаются все гаплотипы-основатели мтДНК коренного населения Америки. Впервые сделана попытка идентифицировать расовую и этническую специфичность отдельных линий митохондриальной ДНК. Выделены гаплотипы мтДНК, указывающие на

участие древних самодийских, тюркских, - монгольских племен в этногенезе тувинцев.

Научно-практическое значение работы.

Полученные данные по полиморфизму мтДНК для ранее не исследованной в этом отношении популяции дополняют накапливающуюся информацию по структуре генофондов сибирских народов. Сведения о генетической структуре обследованной • тувинской популяции важны для специалистов в разных областях медицины, изучающих митохондриальные болезни, а также исследующих взаимосвязи адаптивных генных комплексов, природных ландшафтов и параметры здоровья населения конкретных регионов. Результаты работы имеют междисциплинарное значение и могут быть использованы для сравнительного анализа популяций человека антропологами и этнографами в решении проблем эволюции человека и истории народонаселения Северной Азии.

Апробация работы.

Основные положения диссертации доложены на научной конференции «Генетика человека и патология» (Томск, 1997), на Научных чтениях, посвященных 100-легию профессора В.П. Чехова (Томск, 1997) и на межлабораторном семинаре НИИ медицинской генетики ТНЦ СО РАМН (Томск, 1998).

Публикации.

По материалам диссертации опубликованы 4 работы.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит га введения, трех глав (обзор литературы, описание материалов и методов исследования, результаты и обсуждение), заключения, выводов и списка литературы. Работа изложена на 153 страницах и включает

20 таблиц и 6 рисунков. Список литературы содержит 142 источника, из них 82 зарубежных.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Обзор литературы состоит из двух разделов. В первом разделе освещаются этноисторические данные о тувинской народности, антропологии древнего и современного населения Республики Тува, представлена общая характеристика генофонда тувинцев на основе исследований биохимических маркеров, демографии и фамильного состава. Во втором разделе описаны основные особенности структурно-функциональной организации мтДНК, приведен обзор результатов популяционно-генетических исследований мтДНК у населения мира в отношении рестрикционного и делеционно-инсерционного полиморфизма, описаны новейшие результаты изучения полиморфизма мтДНК у народов Сибири.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В работе исследованы три территориально удаленные друг от друга сельские субпопуляции тувинцев, расположенные на юго-востоке (пос. Кунгуртуг), северо-востоке (пос. Тоора-Хем), и западе (пос. Тээли, Бай-Тайгинский район) Республики Тува. В выборку были включены индивиды, не родственные по материнской линии как минимум в двух поколениях. Численность выборок составила: в Кунгуртуге - 160 человек, в Тоора-Хеме -130 человек, в Бай-Тайге - 172 человека. Материалом для работы послужила тотальная ДНК, выделенная из образцов цельной крови, полученных в ходе экспедиционных работ, проведенных в 1993-1995 гт сотрудниками лаборатории популяционной генетики НИИ медицинской генетики ТНЦ СО РАМН и многопрофильной научной лаборатории по медико-биологическим проблемам при Министерстве здравоохранения Республики Тува.

Анализ полиморфизма мтДНК проводили с помощью амплификации участков мтДНК методом полимеразной цепной реакции (ПНР), рестрикции

специфичными эндонукяеазами, электрофореза в агарозном и акриламидном гелях. В общей сложности исследован полиморфизм по 9 сайтам рестрикции для 7 рестриктаз в главной некодирующей части мтДНК (D-петли), расоспецифичный полиморфизм по 6 сайтам рестрикции для 4 рестриктаз в кодирующей части митохондриалыюго генома, а также делеционно-инсерционный полиморфизм V межгенного района мтДНК. Для парных сравнений популяционных частот исследуемых генетических маркеров использовали критерий Хи-квадрат. Для характеристики популяционной структуры рассчитывали параметры, описывающие степень разнообразия популяций, коэффициент генетической дифференциации и генетические расстояния по Нею (Nei М., 1987).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Рестрикцнонпый полиморфизм D-петли мтДНК

Из девяти потенциально полиморфных сайтов рестрикции в D-петле мтДНК полиморфизм был обнаружен только по семи. Данные о популяционных частотах исследованных сайтов приведены в табл. 1.

Сравнения частот рестрикционных сайтов в обследованных тувинских субпопуляциях показали, что статистически значимые (на уровне р<0,05) различия характерны только для двух сайтов: EcoRV 16278 и Bmel8I (Avail) 16390. Ярко выраженных особенностей, отличающих субпопуляции друг от друга, не было выявлено. Однако следует отметить, что между субпопуляциями Тоора-Хема и Бай-Тайги не было найдено ни одного значимого различия. Таким образом, субпопуляция Кунгуртуга оказалась несколько обособленной относительно двух других.

Проведен сравнительный анализ частот рестрикционных сайтов у тувинцев с аналогичными данными по другим азиатским популяциям, в частности, с монголами (Самбуугийн Н. и др., 1991), японцами (Horai S., MatsunagaE., 1986), селькупами (Казаковцева М.А. и др., 1998), а также

Полиморфизм 1>-петлн митохондриальной ДНК в трех географически разделенных субпопуляцнях Тувы

Фермент Кунгуртуг (N=160) Тоора-Хем (N=130) Бай-Тайга (N=172) Суммарно тувинцы (N=462)

п % п % п % п %

Крп1 16129 114 71,25 105 80,77 133 77,33 352 76,19

Кго1 16215 6 3,75 1 0,77 0 0,00 7 1,51

НаеШ 16254 0 0,00 0 0,00 0 0,00 0 0,00

НаеШ 16398 0 0,00 1 0,77 0 0,00 1 0,22

НаеШ 16517 117 73,13 93 71,54 129 75,00 339 73,38

ЕсоНУ 16278 14 8,75Т 3 2,31к 10 5,81 27 5,84

ВатШ 16389 0 0,00 0 0,00 0 0,00 0 0,00

Вше 181 16390 150 93,75е 125 96,15 170 98,84к 445 96,32

А$р59116516 118 73,75 93 71,54 129 75,00 340 73,59

Примечание. Верхние индексы означают достоверные (р<0,05) различия по критерию Хн-квадрат: Т - с Тоора-Хемом, К - с Кунгуртугом, Б - с Бай-Тайшй.

с русскими как представителями европеоидной расы (Петрищев В.Н., Кутуева А.Б., 1993). Тувинцы по сравнению с другими популяциями имеют некоторые отличительные особенности рестрикционного полиморфизма Б-петли. Частота сайта Крп1 16129 у тувинцев составила от 71% до 80% для различных субпопуляций, в то время как у монголов и японцев она составляла 82%-83%, а в популяции русских - около 85% (различия статистически значимы). По этому показателю тувинцы более всего близки к селькупам, у которых также отмечена низкая частота этого сайта - около 71% (Казаковцева М.А. и др., 1998). У тувинцев, как и в большинстве азиатских популяций, не найден сайт ВатЫ 16389, который является европеоидным маркером. Полиморфизм по сайту Вте181 16390 отмечен у тувинцев с высокой частотой и характеризует их как типичных представителей монголоидной расы. Для тувинцев характерна высокая частота сайтов НаеШ 16517 и АБрК91 16516 (см. табл.1). Сайты'

узнавания для этих ферментов перекрываются, поэтому случаи несовпадения полиморфизма по этим двум сайтам редки. У тувинцев отмечен только один такой случай - в субпопуляции Кунгуртуга, в то время как у монголов и особенно у русских частота несовпадений выше (Петрищев В.Н., Кутуева А.Б., 1993). Частота сайта НаеШ 16517 в тувинской популяции значительно выше, чем у монголов, японцев и русских. Анализ полиморфизма этого сайта в сибирских популяциях (Сукерник Р.И. и др., 1996) показывает, что повышенная, более 70%, его частота' характерна для самоедоязычных, тунгусоязычных и дальневосточных народов: селькупов, нганасан, эвенков, эвенов, удэгейцев, нивхов, коряков. Тувинцы, таким образом, по частоте этого сайта отличаются от граничащих с ними центрально-азиатских монголоидов (монголов), равно как и от европеоидов (русских) и приближаются к более северным народам Сибири.

Митотипическая структура тувинской популяции

В связи с тем, что митохондриальная ДНК не рекомбинирует и передается исключительно по материнской линии, целесообразно рассматривать не только отдельные сайты рестрикции, но и их комбинации -гаплотшш, которые являются неизменными на протяжении многих поколений, и различия между линиями возникают только за счет мутаций. В настоящей работе комбинации полиморфных сайтов в D-петле определены как митотипы, и рассмотрено их распределение в трех исследованных субпопуляциях тувинцев в сравнении с популяциями монголов (Самбуугийн Н. и др., 1991) и русских (Петрищев В.Н., Кутуева А.Б., 1993). На основе комбинации исследованных сайтов у тувинцев было выявлено 14 митотипов. Структура митотипов и их частоты в популяциях тувинцев, монголов и русских приведены в табл. 2.

Исследованные тувинские субпопуляции различались между собой по числу зарегистрированных в них различных митотипов. Наиболее разнообразен в этом отношении был юго-восток Тувы (Кунгуртуг): здесь присутствовали 13

и

митотипов, В субпопуляциях тоджинцев (Тоора- Хем) и Бай-Тайги было зарегистрировано' меньшее число митотипов (см.табл.2). В обследованных тувинских субпопуляциях можно выделить три наиболее часто встречающихся митотипа: это митотипы 1, 2 и 3. Другие митотипы встретились со значительно меньшей частотой - 5,6% и менее. Таким образом, можно заключить, что в митотипической структуре тувинцев выделяется «основное ядро», представленное тремя наиболее часто встречающимися митотипами (1, 2, 3). Сумма частот этих трех митотипов была более высока в Тоора-Хеме и Бай-Тайге, чем в Кунгуртуге. Кроме того, с заметной частотой встретились митотипы 4-7. В совокупности митотипы 1-7 охватывали более 95% всей выборки тувинцев. Наиболее редкие варианты мтДНК тувинцев были сосредоточены главным образом в Кунгуртуге. Эта субпопуляция характеризовалась наибольшим митотипическим разнообразием по числу выявленных митотипов, а также значительно меньшим значением суммы частот первых трех митотипов (см. табл.2).

Сравнительный анализ митотипической структуры популяций тувинцев, монголов и русских показал, что по сравнению с тувинцами, у монголов наблюдается более низкая частота первого митотипа, а частота третьего значительно больше, чем второго. Еще сильнее эти отличия выражены у русских, которые отличаются по своей митотипической структуре как от тувинцев, так и от монголов: преобладающим у них является не первый, а третий митотип, частота же второго невысока, и он не относится к наиболее часто встречающимся в популяции русских. Второй митотип можно рассматривать, таким образом, как характерный в большей степени для монголоидных популяций. Суммарная доля первых трех митотипов у монголов оказалась ниже, чем у тувинцев, и еще ниже этот показатель у русских (см. табл.2). При этом доля митотипов, общих с тувинцами, в популяции монголов составила 98%, а среди русских - только 84%. Таким образом, тувинцы и монголы по спектру митотипов оказались ближе друг к другу, чем к русским,

Таблица 2.

Мнтотнпы, определяемые сайтами рестрикции в Б-петлс, у тувинцев,

монголов п русских

Полиморфные сайты 1 Кунгуртуг Тоора-Хем Бай-Тайга Туииицы суммарно Монголы Русские

12 3 4567 89

1 42,50 52,31 52,32 48,92 40,96 27,05

2 + . . - .. + +. 21,25 14,61 19,19 18,61 10,71 3,27

3 + - - +..... 14,37 20,77 18,02 17,53 29,33 36,07

Е2 78,13 57,69 89,53 85,06 81,00 66,39

4 + - - -..... 5,63 4,61 . 3,49 4,54 5,15 4,10

5 5,63 2,31 3,49 3,90 6,46 3,28

6 2,50 3,85 1,16 . 2,38 1,65 —

. 7 2,50 — 2,33 1,73 0,92 г,21

8 . ..+ ._ + + + 1,87 -- — 0,65 —

9 1,25 0,77 — 0,65 — 0,82

10 0,63 — — 0,22 — --

11 0,63 — 0,22 0,18 1,64

12 ---+..... 0,63 — — 0,22 0,18 1,64

13 + . . + . . . + . 0,63 _ — 0,22 0,74 3,27

14 — 0,77 — 0,22 1,48 —

23 100 100 100 100 97,76 84,41

15 — — — — 0,74 2,46

16 — ' — — — 0,55 0,82

17 ......+ +- — — „ — 0,37 1,64

18 +......+ - — — -- — 0,18 0,82

19 -- . — — — 0,18 —

20 + - - + - + . + . — -- — -- 0,18 4,92

21 + . . + . . . . + — — -- — 1,64

22 -+++----+ — — — . — — 0,82

23 — — — — —• 0,82

24 — — — — —' 0,82

25 — — — -- -- 0,82

Примечания. 1. Полиморфные сайты: 1 - ВтеШ 16390, 2 - ВатШ 16389, 3 - ЕсоЯУ 16278,

4 - Крп116129,5 - НаеШ 16254,6 - НаеШ 16398,7 - НаеШ 16517,8 - Азр891 16516,9 - Кго116215.

2. - суммарная частота митогипов 1-3.

3. - суммарная частота митогипов 1-14.

что и следовало ожидать, исходя из их принадлежности к одной расе, в отличие от русских (монголоиды и европеоиды соответственно). Митотипов, которые характеризовали бы европеоидную примесь в составе тувинцев, не было выявлено.

Показатель генного разнообразия Ь, рассчитанный исходя из частот митотипов, был равен в Кунгуртуге 0,75, в Тоора-Хеме и в Бай-Тайге - 0,66; а в среднем по Туве - 0,69. Коренное население юго-востока Тувы, таким образом, характеризуется высокой степенью генетического разнообразия по сравнению с двумя другими обследованными популяциями. Тувинцы в целом имеют более низкое значение этого показателя, чем монголы (11=0,73) и русские (Ь=0,80).

Показатель подразделенности популяций (С5т) имел в Туве невысокое значение - 0,0062. Рассчитанный для сравнения этот же показатель в объединенной выборке из всех популяций составил 0,0259, то есть был значительно выше. Тувинцы, таким образом, характеризовались' малой степенью популяционной подразделенности, несмотря на длительную взаимную изоляцию, отмечаемую историками и этнографами (Сердобов Н.А., 1971).

Для выявления возможного северно-монголоидного компонента в составе современных тувинцев было проведено сравнение митотипической структуры тувинской и селькупской популяций (данные по селькупам: Казаковцева М.А. и др., 1998). В связи с несколько иным спектром исследованных рестрикционных сайтов популяция селькупов не была включена в рассмотрение полного спектра митотипов наряду с монголами и русскими. По частотам митотипов были рассчитаны генетические расстояния Нея между популяциями тувинцев, селькупов, монголов и русских. Для тувинской популяции эти расстояния составили: с селькупами — 0,0031, с монголами — 0,0069, с русскими — 0,0295. Селькупы, как и тувинцы, характеризуются высокой по сравнению с монголами и русскими частотой объединенного митотипа 2* (сумма тувинских митотипов

2 и 4), которая составляет у тувинцев 23,15%, у селькупов 25,38%, у монголов 16,04% и у русских - 8,19%. Полученные результаты свидетельствуют в пользу гипотезы о генетической близости тувинцев к более северным народностям Сибири^

Делеционно-инсерционный полиморфизм У района

Осуществлен анализ делеционно-инсерционного полиморфизма V района, распространенного, главным образом, в монголоидных популяциях. Данные о популяционной частоте 9-нуклеотидной делеции и 4-нуклеотидной инсерции в некодирующем участке между генами тРНКлш и субьединицей II цитохромоксидазы у тувинцев и в некоторых других популяциях Азии, представлены в табл. 3. Тувинцы являлись гетерогенными по этим генетическим маркерам: юго-восточные тувинцы отличались от остальной части Тувы низкой частотой делеции и отсутствием инсерции; западные имели высокую частоту делеции и занимали по этому показателю крайнее положение среди Бсех сравниваемых популяций (см. табл.3). Таким образом, характерный для Азии градиент постепенного уменьшения частоты делеции по направлению к северу (Петрищев В.Н. и др., 1993) на территории Тувы нарушается. Аналогичная ситуация имела место и для народов Волго-Уральского региона (табл.3). Анализ этнической истории народов, имеющих повышенную частоту делеции, показал, что нарушение этого градиента в большинстве случаев сочетается с тюркскими элементами в истории популяций. С другой стороны, в популяции тувинцев делеция. связана с восточноазиатской гаплогруппой В (см. табл.4). Таким образом, можно утверждать, что делеционный полиморфизм V района мтДНК у тувинцев связан с тюркским компонентом их этногенеза и имеет восточно-азиатское происхождение.

Частота делецин и инсерцпи V района мтДНК среди населения Тувы и в других азиатских популяциях.

Популяция N деле дня инее рция

a % п %

Кунгуртуг 160 3 1,88ь 0 0

Тоора-Хем 130 6 4,62" 5 3,85

Бай-Тайга 172 23 13,37м 6 3,49

монголы северные1 292 23 7,90к 2 ' 0,68

монголы южные1 278 23 8,10К 3 1,08

алтайцы северные2 127 13 10,24к 1 0,79

алтайцы южные2 108 1 0,93" 0 0

алтайцы' 45 3 6,67ь 0 0

буряты1 159 10 6,30ь 1 0,63

якуты2,4 82 1 1,22ь 1 1,22

эвенки западные2 70 0 0 0 0

эвенки восточные2 68 1 1,47ь 0 0

юкагиры* 27 3 11,11 0 0

селькупы1 128 0 0 0 0

чукчи^ 189 0 0 0 0

нанайцы2 72 1 1,39ь 0 0

башкиры5 223 8 3,59ь 0 0

удмурты5 68 2 2,94ь 0 0

мордва5 63 0 0 0 0

мари5 48 3 6,25 0 0

коми'1 48 1 2,08 0 0

манси2 75 0 0 0 0

татары' 55 1 1,82ь 0 0

5 чуваши 46 0 0 0 0

китайцы6 66 13 19,70^' 0 0

японцы6 62 11 17,74*-' 0 0

6 корейцы 64 5 7,83 ^ 0 0

Примечание. Данные приведены по работам: 1 - Самбуугийн Н. и др., 1991; 2 -Петрищев В.Н. и др., 1993; 3 - Иванова А.В. и др., 1994; 4 - Деренко М.В., Шилдс Дж.Ф., 1998; 5 - Хуснутдипова Э.К. и др., 1998; б - Horai S. et al. 1996; 7 - Shields G,F, et al. 1992; 8 -

Pinranitm. D 1Д tf тт ЮОА Dmvim«* mrwt'^li nncmqimqwr nrro nanimttiin n

V . V A I. M П l\ I .li. и AJJ., I i i\>. iJL.jJAaUl' UI l.i WvV. Ol llUfVUODlOCOVJl yp ¿ЛШШЭДЛ О

частотах: К - с Кунгуртугом, Т - с Тоора-Хемом, Б - с Бай-Тайгой.

Основные специфичные для монголоидов гаплогруппы мтДНК н их распространение на территории Тувы

В результате скрининга молекулы мтДНК на полиморфные рестрикционные сайты с помощью 14 рестриктаз зарубежными исследователями были выявлены сочетания сайтов рестрикции, специфичные для монголоидной расы и определяющие кластеры гаплотипов мтДНК,

называемые гаплогруппами (Wallace D.C., 1995). В настоящей работе определены частоты монголоидно-специфичных гаплогрупп А, В, С и D, ' определяемых сочетанием пяти рестрикционных сайтов в кодирующей части митохондриального генома и делеционным полиморфизмом V района. Кроме этого, на основании полиморфизма по сайту НаеШ 16517, расположенного в области D-петли мтДНК, гаплогруппы подразделяются на подгруппы 1 и 2 (Bailliet G. et al. 1994). Подгруппа 1 определяется НаеШ 16517+, подгруппа 2 -НаеШ 16517-.

Структура гаплотипов мтДНК, найденных у тувинцев, а также их частоты в тувинских субпопуляциях, представлены в табл. 4. В трех субпопуляциях коренного населения Республики Тува найдены гаплотипы, принадлежащие ко всем исследуемым в данной работе гаплогруппам: А, В, С, и D. Кроме того, были обнаружены гаплотипы Х6 и Х7, которые также распространены в Азии и наряду с четырьмя первыми гаплогипами считаются гаплотипами-основателями для популяций американских индейцев (Easton R.D. et al. 1996; Merriwether A. et al. 1996), а также найдены другие сочетания исследованных полиморфных сайтов, которые определили дополнительные гаплотипы мтДНК. Из этих дополнительных гаплотипов два по сочетанию исследованных сайтов соответствуют Кембриджской последовательности и различаются по сайту НаеШ 16517. Они обозначены в настоящей работе соответственно как Кп+ и Кп-. Встречены также 10 других комбинаций, которым присвоены номера 1-10.

Три исследованные тувинские субпопуляции различались между собой как по общему числу выявленных гаплотипов (15 в Кунгуртуге, 17 в Тоора-Хеме и 19 в Бай-Тайге), так и по их встречаемости. Наряду с этим основные черты гаплотипической структуры тувинских субпопуляций сходны. В целом для тувинцев характерно преобладание в популяции гаплогруппы С, к которой принадлежит около половины всех мтДНК. Со значительной частотой, превышающей 10%, встречались также линии, которые по спектру маркеров не отличаются от Кембриджской последовательности (Anderson S. et al. 1981), а также гаплотипы, не принадлежащие к какой-либо крупной азиатской

Частоты гаплотипов мтДНК в трех субпопуляцнях тувинцев.

Гаплотип Полиморфные сайты1: Кунгуртуг (156) Тоора-Хем (130) Бай-Тайга (172) Тува (458)

1- 2 3 4 5 6 7 8 % % % %

А1 + + N - - + - + 0,64 0,77 1,16 0,87

. А2 + + N - - + - - 3,85 1,54 1,16 2,18

В1 - + И - - + - + 1,92 1,54 2,91 2,18

В2 - + И - - + - - 0 0,77 3,49 1,53

С1 - + N + + - + + 50,64 53,85 42,44 48,47

С2 - + N + + - + - 1.28 0 0 0,44

- - N + + + - + 7,05 1,54 2,33 3,71

02 - - N + + + - - 9,62е 6,15 2,91к 6,11

Х6 - 4- N + + + - - 8,98 '•ь 0,77" 1,16к 3,71

Х7 - -г N + + + - + 1,28б 4,61 6,98к 4,37

Кп+ - + N - - + - + 8,33 3,85 4,56 6,77

Кп- - -Ь N - - + - - 1,92т 14,61К'Е 6,40т 7,20

Другие 1 + N + - + + 1,28 0,77 2,33 1,53

2 - + N + - + - - 0,64б 2,32 7,56к 3,71

3 - - N - - + - + 1,92 0 0 0,66

4 - - N - - + - - 0,64 0,77 0,58 0,66

5 - + N - - - + + 0 0 0,58 0,22

6 - + И + - + - + 0 0,77ь 6,40' 2,62

7 - + Б + - + - - 0 1,54 0 0,44

8 - + Б + + - + + 0 0 0,58 0,22

9 - + 1 + + - + + 0 3,85 1,74 1,75

10 - - I + + + - - 0 0 1,74 0,66

Примечания. 1. Полиморфные сайты: 1-НаеШ 663, 2-АЫ1 5176, З-делегшя/шгссрция V района, 4-В5ШЕ1 10394, 5-АШ 10397, 6-Нтс11 13259, 7-А1и1 13262, 8-НаеШ 16517. 2. Верхние индексы показывают достоверные (р<0,05) различия частот: К - с Кунгуртугом, Т - с Тсора-Хсмом, Б - с Бай-Тайгой.

гаплогруппе. Гаплогруппа Б и совокупность гаплотипов Х6 и Х7 также имели значительную частоту встречаемости в тувинских субпопуляциях; в отличие от них, гаплогруппы А и В были наиболее редкими, однако присутствовали во всех исследованных субпопуляциях. Для гаплогрупп В, Б и гаплотипов, не принадлежащих к основным азиатским гаплогруппам, было характерно неравномерное распределение на территории Тувы (см. табл.4).

Для анализа распространения у тувинцев основных азиатских гаплогрупп мтДНК в сравнении с другими народностями Азии нами были выбраны сибирские популяции, включающие все основные языковые группы,

существующие у сибирских народов — это' тунгусоязычные эвенки и эвены, а также относящиеся к тунгусо-манчжурской языковой семье удэгейцы, • самоедоязычные нганасаны, представители чукотско-камчатской семьи чукчи и коряки; говорящие на не относящихся к какой-либо семье языках нивхи и юкагиры; тюркоязычные алтайцы. Кроме того, для сравнения были взяты данные по монголам и тибетцам в качестве монгольских народов, а также по представителям коренного населения Юго-Восточной Азии (ВаШгщег ЗЛУ. й а1. 1992; Мет\теЛег А. ег а1. 1996; Сукерник Р.И. и др., 1996). На рис. 1 представлено древо, построенное по методу иРОМА на основании генетических расстояний Нея. Все три тувинские субпопуляции вошли в один кластер с алтайцами, эвенами, эвенками, юкагирами и нганасанами. Кластеризация тувинских субпопуляций в одной части древа указывает на их естественное генетическое родство, а близость к ним самоедоязычпых и тунгусоязычных народностей - на родство тувинцев с северными монголоидами, что подтверждает приведенные выше результаты анализа митотипической структуры этих популяций.

Рис. 1. Филогенетическое древо азиатских популяций, построенное исходя из частот гаплогрупп мтДНК.

Заключение

В настоящей работе исследован рестрикционный и делеционно-инсерционный полиморфизм митохондриальной ДНК в трех субпопуляциях тувинцев, расположенных в различных районах Республики Тува. Определены популяционные частоты рестрикционных сайтов в области Б-петли (главный некодирующий район мтДНК) и азиатско-специфичных сайтов в кодирующей ■части мтДНК; изучено распространение в.тувинских субпопуляциях делеции и инсерции V межгенного района (СОП/тРНК1у!).

Все три изученные субпопуляции тувинцев имеют свои особенности картины полиморфизма мтДНК. Согласно результатам исследования рестрикционного и делеционио-инсерционного полиморфизма, данные субпопуляции различаются по степени генного разнообразия, которое наиболее высоко в субпопуляции Кунгуртуга. Тоджинская субпопуляция (пос. Тоора-Хем), наоборот, отличается наименьшими значениями показателей генетического разнообразия. Полученные результаты подтверждают некоторую обособленность тувинцев-тоджинцев от остальных тувинцев, отмеченную этнографами и антропологами (Вайпштейн С.И., 1957; Алексеев В.П., 1984). По сравнению с популяциями монголов и русских тувинцы характеризуются более низким разнообразием митотипов мтДНК.

Несмотря на особенности этнической истории в отдельных районах Тувы, все три исследованные в данной работе субпопуляции имеют общие черты изменчивости мтДНК, характеризующие тувинцев как единый этнос и представляющие собой основной генетический субстрат, на котором сформировался митохондриальный генофонд современных тувинцев. На уровне полиморфизма Б-петли это - высокая (более 70%) частота сайтов рестрикции НаеШ 16517 и Азр891 16516, что сближает тувинцев с северными народностями Сибири; более высокая по сравнению с монголами и русскими частота митотипов 1 и 2 и низкая частота митотипа 3. На уровне гаплогрупп отмечена высокая доля гаплогруппы С1, которая достигает в целом по Туле

около 50%. Как показано на основе сравнения частот митотипов и гаплогрупп тувинцев с другими народностями Сибири, данные особенности полиморфизма мтДНК говорят о том, что основное ядро генофонда тувинцев, по крайней мере по материнской линии (так как мтДНК отражает женскую составляющую генофонда), сформировалось, вероятно, за счет самодийских племен, населявших территорию Тувы в древности и ассимилированных пришлыми тюркскими и монгольскими племенами, согласно историческим данным (Кызласов Л.Р., 1969; Вайнштейн С.И., 1972; Маннай-Оол М.Х., 1980). Однако основные черты генетической структуры этого, предположительно самодийского, субстрата относятся, по-видимому, к еще более древнему этапу в истории населения Сибири, так как по этим особенностям тувинцы обнаруживают сходство также и с тунгусоязычными народностями.

В изученной выборке тувинцев были найдены все г&плотипы мтДНК, ранее обнаруженные у коренного населения Сибири. Кроме того, это четвертая из исследованных азиатских популяций, в которой присутствуют все гаплогруппы, описывающие изменчивость мтДНК американских индейцев (Сукерник Р.Й. и др., 1996; Мет\уей\ег А. е! а1. 1596). Основные «индейские» гагакнрулпы - А, В, С, Б, Х6 и Х7 - охватывают около 74% мтДНК тувинцев. Полученные результаты могут быть интересны с точки зрения эволюционной истории коренного населения Америки.

Несмотря на сходство по спектру гаплогрупп с монголами и популяциями Юго-Восточной Азии, все три исследованных субпопуляции тувинцев, согласно результатам филогенетического анализа, проявляют большее родство с алтайцами, а также с тунгусоязычными (эвенки, эвены) и некоторыми самоедоязычными (нганасаны) народностями (см. рис. 1). Эти результаты говорят о значительной доле северномонголоидного и тюркского компонентов ,в митохондриальном генофонде тувинцев, тогда как центральноазиатская составляющая является, по-видимому, более поздней примесью и связана с участием монгольских племен в этногенезе тувинцев.

21

Выводы

1. Показано, что тувинцам, по сравнению с другими популяциями Азии, свойственна высокая частота сайтов рестрикции НаеШ 16517 и АБр891 16516-более 73%, и относительно низкая частота сайта Крп1 16129-около 76%. Митотипический состав тувинской популяции, определяемый полиморфизмом некодирующей области, характеризуется преобладанием трех митотипов, суммарная доля которых составляет 85%, а частота наиболее распространенного митотипа достигает 50%. По частотам основных митотипов тувинцы отличаются от популяций монголов и русских.

2. Делеционно-инсерционный полиморфизм V района мтДНК у тувинцев выявлен во всех трех обследованных субпопуляцнях и наиболее выражен в западной части Тувы, где частота делении достигает 13%. Деления V района у тувинцев имеет общее происхождение с делеционным полиморфизмом в восточноазиатских популяциях.

3. В митохондриальном генофонде тувинцев с различной частотой присутствуют все монголоидные гаплогруппы мтДНК, найденные в популяциях Сибири. Для гаплотипической структуры тувинской популяции характерно преобладание гаплогруппы С1, охватывающей около 50% всех мтДНК тувинцев, а также значительная, и среднем около 10%, частота гаплогруппы О, гаплотипов Х6 и Х7 и гаплотипов, соответствующих по комбинации основных исследованных сайтов Кембриджской последовательности. Для каждой из гаплогрупп А и В характерна невысокая частота встречаемости - около 3%. Для гаплогрупп В и Б показано дифференцированное распределение по территории Тувы.

4. Три исследованные субпопуляции тувинцев различаются по степени генетического разнообразия. Наименьшими показателями разнообразия по всем исследованным участкам мтДНК характеризуется субпопуляция северо-востока Тувы. Изменчивость мтДНК в области Б-петли наболее высоко на юго-востоке Тувы, разнообразие гаплотипов

мтДНК, включая делеционно-инсердиоиный полиморфизм V района - у западных тувинцев. Несмотря на некоторые различия между исследуемыми субпопуляциями по частотам отдельных линий мтДНК, невысокое значение коэффициента генной дифференциации GST, равное 0,0062, свидетельствует о низкой степени подразделенности популяции.

5. Митохондриальный генофонд тувинцев сформировался главным образом на основе северно-монголоидного субстрата, предположительно самодийского происхождения. Значительный вклад в его формирование внесли также тюркские и монгольские племена.

Работы, опубликованные по теме диссертации

1. Salioukov V., Puzyrev V., Golubenko M. Mitochondrial DNA major noncoding region polymorphism and V region 9-bp deletion in Tuvinians // Abstracts of the 29th Annual Meeting of the European Society of Human Genetics (ESHG). -Genoa, 1997,- P.l 85.

2. Салюков В.Б., Пузырев В.П., Голубенко M.B. Полиморфизм митохондриального генома у тувинцев // Генетика человека и патология. -Вып.4. - Томск: Изд-во Томского государственного университета, 1997. -С.106-110.

3. Голубенко М.В., Пузырев В.П., Салюков В.Б. Полиморфизм некодирующих участков митохондриальной ДНК у трех субпопуляциях тувинцев // Проблемы эволюционной цитогенетики, селекции и интродукции. -Материалы Научных чтений, посвященных 100-летию проф. В.П.Чехова. -Томск: Изд-во Томского государственного университета, 1997. - С. 143-144.

4. Golubenko M., Puzyrev V., Salioukov V. Restriction site polymorphism in V region of mitochondrial DNA in the aboriginal population of the Tuva Republic // European Journal of Human Genetics. -1998. - Vol. 6. - Suppl.l. - P.lll.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Голубенко, Мария Владимировна

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Этногенетическая характеристика коренного населения Республики Тува

1.1.1. История формирования тувинского этноса

1.1.2. Структура генофонда тувинцев 18 1.2. Митохондриальный геном человека: структура, функция, изменчивость

1.2.1. Структурно-функциональная характеристика мтДНК

1.2.2. Полиморфизм мтДНК и популяционно-генетические исследования мирового народонаселения

1.2.3. Изменчивость мтДНК у народов Сибири

Глава 2. Материал и методы исследования

2.1. Характеристика исследуемых популяций

2.2. Методы изучения молекулярно-генетического полиморфизма мтДНК

2.3. Методы статистического анализа данных

Глава 3. Результаты и обсуждение

3.1. Рестрикционный полиморфизм Б-петли мтДНК

3.2. Митотипическая структура тувинской популяции

3.2.1. Анализ популяционной структуры

3.2.2. Этническая специфичность митотипов

3.3. Делеционно-инсерционный полиморфизм V района

3.4. Основные специфичные для монголоидов гаплогруппы мтДНК и их распространение на территории Тувы 101 3.4.1. Анализ разнообразия гаплотипов согласно данным о полиморфизме Б-петли

Введение Диссертация по биологии, на тему "Полиморфизм митохондриальной ДНК у коренного населения Республики Тува"

Развитие молекулярно-генетических методов, позволяющих изучать наследственную изменчивость непосредственно на уровне ДНК, произвело настоящую революцию в популяционной генетике. За последние несколько лет интенсивных исследований накоплен значительный материал по полиморфизму ДНК в популяциях человека. В настоящее время идет глобальное описание генофонда человечества, которое начинается с описания генофонда отдельных популяций (Cavalli-Sforza L.L., 1996).

Получаемые данные имеют значение не только с точки зрения систематики. Знания о нейтральном генетическом полиморфизме делают возможной идентификацию патологических мутаций. Кроме того, характеристика генетических процессов, происходящих в популяции, позволяет оценить ее генетическое здоровье (Wallace D.C., 1995).

Одним из широко применяемых в популяционных исследованиях генетических маркеров стала митохондриальная ДНК (мтДНК) - небольшая кольцевая молекула, нуклеотидная последовательность которой была определена еще на заре молекулярной генетики (Anderson S. et al., 1981). Особенности наследования - только по материнской линии, известная генетическая карта, относительно высокая скорость мутирования по сравнению с ядерным геномом обусловили преимущества митохондриальной ДНК перед ядерными генетическими маркерами, позволяющие использовать ее как инструмент популяционно-генетических исследований.

К настоящему времени в распоряжении генетиков уже есть данные о популяционном полиморфизме мтДНК во многих человеческих популяциях. Наиболее изученными в этом отношении являются народы Нового Света, Африки, Юго-Восточной Азии и Океании (Wallace D.C., 1995), а также Западной Европы (Richards et al., 1996). В то же время крайне мало изучен полиморфизм митохондриального генома тюркоязычных народностей - одной из обширных и наиболее древних этнических групп Евразии.

Исследования мтДНК коренных народов Сибири сосредоточены главным образом на популяциях Крайнего Севера и Восточной Сибири. (Torroni A. et al., 1993; Shields G.F. et al., 1993; Сукерник Р.И. и др., 1996). Народы южных и юго-западных районов Сибири, несмотря на своеобразное этногенетическое положение среди других сибирских народов - вхождение этой территории в древний ареал расселения как монголоидной, так и европеоидной рас (Алексеев В.П., 1984) - остаются мало изученными.

Исследования генетического полиморфизма в сибирских популяциях проводили в основном на небольших выборках, не являющихся репрезентативными в отношении генофонда всей исследуемой народности (Малярчук Б.А. и др., 19946; Рычков С.Ю. и др., 1995; Сукерник Р.И. и др., 1996). В то же время в связи с малым эффективным размером сибирских популяций и их пространственной изоляцией большое значение в популяционной динамике генных частот приобретает фактор случайного генетического дрейфа, который, в свою очередь, приводит к внутриэтнической дифференциации (Рычков Ю.Г., 1965). Таким образом, мы до сих пор не имеем достаточно четкого представления о структуре митохондриального генофонда народов Сибири.

Территориальное расположение республики Тува вблизи очага формирования монголоидной расы и в то же время тюркоязычность тувинцев (а тюркоязычные народы в большинстве своем относятся антропологами к смешанному европеоидно-монголоидному типу) указывает на то, что эта народность сформировалась на основе различных расовых и этнических компонентов. В связи с этим характеристика полиморфизма митохондриальной ДНК тувинцев, а также выявление их возможной генетической дифференциации представляет особый научный интерес.

Цель настоящей работы - изучение генетического разнообразия и дифференциации коренного населения Республики Тува на основе исследования рестрикционного и делеционно-инсерционного полиморфизма митохондриального генома.

В связи с поставленной целью были сформулированы следующие задачи:

1. Изучить рестрикционный полиморфизм митохондриального генома по 7 сайтам рестрикции в главной некодирующей области и по 5 сайтам в кодирующей части мтДНК в трех субпопуляциях тувинцев.

2. Оценить частоту делеции и инсерции V района мтДНК и особенности их распространения в тувинской популяции.

3. Провести анализ распространенности основных азиатско-специфичных гаплогрупп митохондриальной ДНК (А, В, С, О) среди коренного населения Тувы.

4. Оценить генетическое разнообразие и степень подразделенности тувинской популяции.

5. Определить этнические компоненты, на основе которых сформировался митохондриальный генофонд тувинцев.

Научная новизна работы.

В работе впервые исследована изменчивость мтДНК у тувинцев -представителей тюркоязычных народностей Сибири. Это одно из первых популяционно-генетических исследований мтДНК народов России, в котором рассматриваются вопросы внутриэтнической генетической дифференциации на основе анализа нескольких репрезентативных выборок из территориально разобщенных субпопуляций одной этнической группы.

Впервые для сибирских популяций проведено комплексное исследование полиморфизма мтДНК в нескольких участках: полиморфизм главной некодирующей области - Б-петли, делеционно-инсерционный полиморфизм V межгенного района, полиморфизм кодирующих областей, определяющий расоспецифичные гаплогруппы мтДНК.

У тувинцев зарегистрирован делеционно-инсерционный полиморфизм V района, и показана общность происхождения делеции V района в тюркских и восточноазиатских популяциях. Установлено распространение на территории Тувы всех гаплогрупп мтДНК, характерных для ранее изученных сибирских народностей. Доказано, что в популяции тувинцев, единственной, кроме алтайцев, из сибирских популяций, встречаются все гаплотипы-основатели мтДНК коренного населения Америки.

Впервые сделана попытка идентифицировать расовую и этническую специфичность отдельных линий митохондриальной ДНК. Выделены гаплотипы мтДНК, указывающие на участие древних самодийских, тюркских, монгольских племен в этногенезе тувинцев.

Научно-практическое значение работы.

Полученные данные по полиморфизму мтДНК для ранее не исследованной в этом отношении популяции дополняют накапливающуюся информацию по структуре генофондов сибирских народов. Сведения о генетической структуре обследованной тувинской популяции важны для специалистов в разных областях медицины, изучающих митохондриальные болезни, исследующих взаимосвязи адаптивных генных комплексов, природных ландшафтов и здоровье населения конкретных регионов, участвующих в осуществлении медико-генетического консультирования. Результаты работы имеют междисциплинарное значение и могут быть использованы для сравнительного анализа популяций человека антропологами и этнографами в решении проблем эволюции человека и истории народонаселения Северной Азии.

Заключение Диссертация по теме "Генетика", Голубенко, Мария Владимировна

Выводы

1. Показано, что тувинцам, по сравнению с другими популяциями Азии, свойственна высокая частота сайтов рестрикции НаеШ 16517 и АэрБЭД 16516 - более 73%, и относительно низкая частота сайта Крп1 16129 -около 76%. Митотипический состав тувинской популяции, определяемый полиморфизмом некодирующей области, характеризуется преобладанием трех митотипов, суммарная доля которых составляет 85%, а частота наиболее распространенного митотипа достигает 50%. По частотам основных митотипов тувинцы отличаются от популяций монголов и русских.

2. Делеционно-инсерционный полиморфизм V района мтДНК у тувинцев выявлен во всех трех обследованных субпопуляциях и наиболее выражен в западной части Тувы, где частота делеции достигает 13%. Делеция V района у тувинцев имеет общее происхождение с делеционным полиморфизмом в восточноазиатских популяциях.

3. В митохондриальном генофонде тувинцев с различной частотой присутствуют все монголоидные гаплогруппы мтДНК, найденные в популяциях Сибири. Для гаплотипической структуры тувинской популяции характерно преобладание гаплогруппы С1, охватывающей около 50% всех мтДНК тувинцев, а также значительная, в среднем около 10%, частота гаплогруппы О, гаплотипов Х6 и Х7 и гаплотипов, соответствующих по комбинации основных исследованных сайтов Кембриджской последовательности. Для каждой из гаплогрупп А и В характерна невысокая частота встречаемости - около 3%. Для гаплогрупп В и Б показано дифференцированное распределение по территории Тувы.

4. Три исследованные субпопуляции тувинцев различаются по степени генетического разнообразия. Наименьшими показателями разнообразия по всем исследованным участкам мтДНК характеризуется субпопуляция

Заключение

В настоящей работе исследован рестрикционный и делеционно-инсерционный полиморфизм митохондриальной ДНК в трех субпопуляциях тувинцев, расположенных в различных районах Республики Тува. Определены популяционные частоты рестрикционных сайтов в области D-петли (главный некодирующий район мтДНК) и азиатско-специфичных сайтов в кодирующей части мтДНК; изучено распространение в тувинских субпопуляциях делеции и инсерции V межгенного района (СОП/тРНК1у!!).

Анализ распространения маркеров мтДНК среди тувинцев показал, что изменчивость отдельных сайтов рестрикции в области D-петли мтДНК и в кодирующей части генома может отражать различные аспекты популяционной структуры. Рестрикционные сайты в некодирующей области мтДНК более изменчивы, и следовательно, для них нельзя исключать возможность обратных мутаций. Как показал совместный анализ всех исследуемых маркеров, различные гаплогруппы мтДНК включают в себя одни и те же митотипы, определяемые сочетанием сайтов рестрикции в D-петле. Изменчивость района D-петли может, таким образом, лишь косвенно свидетельствовать об основных составляющих митохондриального генофонда, так как равновесие между прямыми и обратными мутациями может привести к отсутствию популяционной, этнической или даже расовой специфичности частоты конкретного полиморфизма, как было отмечено ранее (Рычков С.Ю. и др., 1995)> и идентифицировать линии, имеющие общего предка, становится затруднительным. Однако с другой стороны, изменчивость D-петли может дать информацию о текущей популяционной структуре.

В отличие от полиморфизма главного некодирующего района, полиморфные сайты, расположенные в кодирующей части митохондриального генома и обладающие расовой специфичностью, что подтверждено результатами филогенетического анализа (Ballinger S.W. et al.

1992; Wallace D.C., 1995), могут позволить оценить степень генетического родства изучаемых народностей и определить основные этнические компоненты, из которых сложился генофонд современных популяций. Митотипический состав гаплогрупп, в свою очередь, позволяет оценить степень генетического разнообразия в пределах гаплогрупп.

Все три изученные субпопуляции тувинцев имеют свои особенности картины полиморфизма мтДНК. Судя по результатам исследования рестрикционного и делеционно-инсерционного полиморфизма, данные субпопуляции различаются по степени генного разнообразия. Наиболее высоко генное разнообразие по рестрикционному полиморфизму в субпопуляции Кунгуртуга. Тоджинская субпопуляция (пос. Тоора-Хем), наоборот, отличается наименьшим генетическим разнообразием как по данным о полиморфизме D-петли, так и по гаплотипическому составу. Для Бай-Тайгинской (западной) субпопуляции характерно сочетание относительно низкой степени изменчивости D-петли с высоким разнообразием гаплотипов.

Тувинцы также характеризуются более низким разнообразием митотипов мтДНК по сравнению с монголами, а также с русскими как представителями европеоидной расы. Таким образом, высокое генетическое разнообразие в субпопуляции Кунгуртуга отчасти можно объяснить усиленной по сравнению с другими районами Тувы долей монгольской примеси.

Несмотря на особенности этнической истории в отдельных районах Тувы, все три исследованные в данной работе субпопуляции имеют общие черты изменчивости мтДНК, характеризующие тувинцев как единый этнос и представляющие собой основной генетический субстрат, на котором сформировался митохондриальный генофонд современных тувинцев. На уровне полиморфизма D-петли это высокая (более 70%) частота сайтов рестрикции НаеШ 16517 и AspS9I 16516, что сближает тувинцев с северными сибирскими народностями; более высокая по сравнению с монголами и русскими частота митотипов 1 и 2 и низкая частота митотипа 3. На уровне гаплогрупп это высокая доля гаплогруппы С1, которая достигает в целом по Туве около 50%. Как показано на основе сравнения частот митотипов и гаплогрупп тувинцев с другими народностями Сибири, данные особенности полиморфизма мтДНК говорят о том, что основное ядро генофонда тувинцев, по крайней мере по материнской линии (так как мтДНК отражает женскую составляющую генофонда), сформировалось, вероятно, за счет древних самодийских племен, ассимилированных пришлыми тюркскими и монгольскими племенами. Эти результаты свидетельствуют о генетической преемственности населения Тувы, начиная с первой половины I тыс. н.э., что согласуется с показанной ранее культурной и антропологической преемственностью (Сердобов H.A., 1971; Алексеев В.П., 1984). Однако основные черты генетической структуры этого самодийского субстрата относятся, по-видимому, к еще более древнему этапу в истории населения Сибири, так как по этим особенностям тувинцы обнаруживают сходство также и с тунгусоязычными народностями Сибири. В целом состав наиболее древнего пласта в митохондриальном генофонде тувинцев можно охарактеризовать как, во-первых, преобладание одной из подгрупп гаплогруппы С, а именно С1, и во-вторых, присутствие таких азиатско-специфичных гаплогрупп как D2 и Х7, с частотой около 10%, и гаплогруппы А (главным образом А2) с низкой частотой - менее 5% (табл. 17, табл. 20).

Согласно историческим сведениям, самодийские племена на территории Тувы обитали в первом тысячелетии до нашей эры одновременно с европеоидным населением (Маннай-Оол М.Х., 1980). Территория их формирования, согласно принятой в настоящее время гипотезе, находилась в районе среднего Приобья (Васильев В.И., 1994а). Позднее самоедоязычные племена были частично вытеснены с территории Тувы на север пришлыми хуннами и тюрками (Вайнштейн С.И., 1972), а частично тюркизированы. В частности, племена дубо, название которых впоследствии стало самоназванием тувинского народа, первоначально были самоедоязычными, а затем переняли тюркский язык (Кызласов Л.Р., 1969). Хотя С.И.Вайнштейн (1972) и указывает, что традиционная концепция о самодийской основе в этногенезе тувинского народа не подтверждается, следует учитывать, что он рассматривает в основном этнографические, то есть культурологические аспекты этногенеза. Культура и язык тувинцев, вне всякого сомнения, обнаруживает сходство с тюркскими и монгольскими племенами, которые сыграли значительную роль в истории Тувы.

Значительный вклад в генофонд современных тувинцев внесли также племена древних тюрков. Вследствие крайней немногочисленности исследований, посвященных тюркоязычным народам, сложно подробно охарактеризовать тюркскую компоненту тувинского генофонда. Тем не менее, данные о распространении делеционно-инсерционного полиморфизма V района среди тувинцев и других народов Азии позволяют предположить, что этот полиморфизм у тувинцев имеет тюркское происхождение. В наибольшей степени делеционно-инсерционный полиморфизм выражен у западных тувинцев (Бай-Тайгинская субпопуляция), которые территориально более близки к Алтаю - центру средневековых тюркских каганатов. В свою очередь, сравнительный анализ гаплотипов мтДНК, несущих делецию, показывает, что этот полиморфизм у тувинцев (и соответственно у тюрков) имеет общее происхождение с делеционным полиморфизмом в Восточной и Юго-Восточной Азии (см. табл. 17, табл. 20).

Вопрос о европеоидной примеси в составе тувинцев не может быть решен окончательно на основании полученных данных, во-первых, в связи с тем, что в настоящей работе исследованы маркеры мтДНК, свойственные главным образом монголоидам, и во-вторых, в связи с тем, что и тюркские, и кетоязычные племена, которые, согласно данным историков и антропологам, принимали участие в этногенезе тувинцев, имели смешанное европеоидно-монголоидное происхождение (Савинов Д.Г., 1984; Алексеенко Е.А.,1994), и следовательно, сложно разграничить тюркские и аборигенные европеоидные компоненты. С учетом этого, можно предполагать европеоидное происхождение линии мтДНК, соответствующей по сочетанию исследованных сайтов Кембриджской последовательности (Апёегёоп 8. е1 а1. 1981), т.е. линии Кп-/митотип 3. Характер распространения этого гаплотипа в исследованных тувинских субпопуляциях говорит о том, что европеоидная примесь выражена не только в западной части Тувы, как полагают антропологи (Алексеева Т.И., 1984; Клевцова Н.И., 1984; Богданова В.И., 1986), но, по-видимому, на всей ее территории, кроме южных районов, так как этот гаплотип со значительной частотой встречен в западной и северовосточной субпопуляциях, но редок в юго-восточной (см. табл. 17).

Более поздние (начиная с XIII в.) монгольские влияния, выражавшиеся прежде всего в переселении на территорию Тувы монгольских племен (Сердобов Н.А., 1971), сильнее выражены в юго-восточной субпопуляции (Кунгуртуг). Здесь, как и у монголов, преобладает частота гаплотипа Х6 над частотой Х7 (табл. 17, табл. 20). В то же время у других народностей Сибири гаплотип Х6 почти не встречается. За исключением нганасан, у которых он найден с низкой частотой, этот гаплотип характерен лишь для монголов, тибетцев, удэгейцев и населения Юго-Восточной Азии. Следовательно, его присутствие у тувинцев, учитывая более высокую частоту встречаемости в Кунгуртуге, отражает участие в сложении тувинской народности монгольских племен.

Другой маркер предположительно монгольского происхождения -гаплогруппа Б, частота и митотипическое разнообразие которой более высоки в Кунгуртуге и которая также представлена в Монголии со значительной частотой (табл. 17, табл. 20). Основываясь на особенностях распределения по территории Тувы гаплотипов Б1 и Х6, можно заключить, что менее всего монгольский (т.е. связанный с племенами монголов) компонент выражен на северо-востоке Тувы - в Тодже.

В изученной выборке тувинцев найдены все гаплотипы мтДНК, которые ранее были обнаружены у коренного населения Сибири. Это четвертая из исследованных азиатских популяций, в которой присутствуют все гаплогруппы, описывающие изменчивость мтДНК американских индейцев (Сукерник Р.И. и др., 1996; МегпууеЛег А. е1 а1. 1996). Принимая во внимание гипотезу о месте происхождения гаплогрупп С и Б на территории Алтае-Саянского нагорья (Сукерник Р.И. и др., 1996), а также гипотезу об общей предковой популяции, давшей начало современным монголам и популяции предков индейцев, заселивших Америку (МегплуеШег А. е1 а1. 1996), можно предположить, что Южная Сибирь и Центральная Азия входят в зону расселения древних монголоидов, давших начало как большинству современных популяций Сибири, так и, возможно, коренному населению Америки. Наши данные подтверждают это предположение. Основные гаплогруппы американских индейцев - А, В, С, Б, Х6 и Х7 - охватывают около 64% всех мтДНК монголов, 78% мтДНК тибетцев, 53% мтДНК алтайцев (см. табл. 20) и 74% мтДНК тувинцев (табл. 18).

Несмотря на сходство по гаплотипическому составу с монголами и тибетцами и популяциями Юго-Восточной Азии, по частотам гаплотипов мтДНК все три исследованных субпопуляции тувинцев, согласно результатам филогенетического анализа, проявляют большее родство с алтайцами, а также с тунгусоязычными (эвенки, эвены) и некоторыми самоедоязычными (нганасаны) народностями (см. рис. 6). Эти результаты говорят о значительной доле северномонголоидной и тюркской компонент в митохондриальном генофонде тувинцев, тогда как центральноазиатская составляющая является, по-видимому, более поздней примесью и связана с участием монгольских племен в этногенезе тувинцев.

Следует отметить, что изменчивость митохондриальной ДНК отражает только «женскую» компоненту генофонда, так как особенности культуры народа, касающиеся института семьи, могут приводить к межполовым различиям в наследовании сцепленных с полом генетических маркеров. Так, в случае патрилокальных браков и экзогамии, подразделенность популяции по полиморфизму У-хромосомы, маркирующей мужскую компоненту

133 генофонда, будет гораздо выше, чем по мтДНК, так как в этом случае миграционная активность женщин выше (Salem А.-Н. et al. 1996).

Таким образом, тувинцы, согласно результатам исследования изменчивости мтДНК, являются в достаточной степени однородной этнической группой, но в то же время комплексный характер этногенеза этой народности проявился в особенностях полиморфизма мтДНК в отдельных субпопуляциях. Несмотря на национальную обособленность (низкая частота межнациональных браков) и на сохраняющуюся до сих пор изолированность субпопуляций (высокая частота унилокальных браков, слабое развитие транспортного сообщения), тувинцы характеризуются высокими показателями генетического разнообразия и малой степенью подразделенности популяции. Основные особенности генофонда тувинцев сформировались до того времени, когда иго Цинской династии Китая способствовало взаимной изоляции тувинских племен (ХУШ-нач.ХХ в). Главная роль в сложении митохондриального генофонда современных тувинцев принадлежит древнему населению этой территории самодийского, кетоязычного и, возможно, европеоидного происхождения. Значительный вклад внесли также тюркские и монгольские племена.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Голубенко, Мария Владимировна, Томск

1. Объем выборки варьировал в зависимости от сайта от 120 до 557 чел.

2. Объем выборки варьировал от 86 до 120 чел.

3. Алексеев В.П. Краткое изложение палеоантропологии Тувы в связи с историческими вопросами. В сб.: Антропоэкологические исследования в Туве. -М.: Наука, 1984. -С.6-74.

4. Алексеев В.П. Очерк палеоантропологии Тувинской автономной области. Антропологический сборник, 1956, вып. 1. - с.374-393.

5. Алексеев В.П. О брахикранном компоненте в составе населения афанасьевской культуры. -Советская археология, 1961, №1, с. 116-129.

6. Алексеев В.П. Основные этапы истории антропологических типов Тувы. Советская Этнография, 1962, №3. - с. 49-58.

7. Алексеев В.П., Гохман И.И. . Антропологический состав и происхождение населения, оставившего могильник Кокэль. -в сб.: Проблемы антропологии древнего и современного населения Советской Азии. -Новосибирск: Наука, 1986. с.87-108.

8. Алексеева Т.И. Антропологические особенности современных тувинцев. Кефалометрия и кефалоскопия. В сб.: Антропоэкологические исследования в Туве. -М.:Наука, 1984. с. 75-125.

9. Алексеенко В.А. Кеты // Народы России. М.: Большая Российская энциклопедия. - 1984.-С. 189-191.

10. Баскаков H.A. Этнолингвистическая классификация диалектных систем современных тюркских языков // Материалы VII Международной конференции антропологических и этнографических наук. -М.: Наука, 1964. 10 с.

11. Битадзе JI.O. Дерматоглифическое изучение тувинцев-тоджинцев в сравнительном освещении // Антропоэкологические исследования в Туве. М.: Наука, 1984. - с. 209-223.

12. Богданова В.И. Антропологический состав и вопросы происхождения тувинцев. / в сб.: Проблемы антропологии древнего и современного населения Советской Азии. М.: Наука, 1986. - с. 108-162.

13. П.Богданова В.И. Некоторые вопросы формирования антропологического состава современных тувинцев // Советская этнография, 1978. №6. - с. 46-60.

14. Вайнштейн С.И. Историческая этнография тувинцев. М.: Наука, 1972.-314 с.

15. Вайнштейн С.И. Очерк этногенеза тувинцев // Уч. зап. Тув. НИИ языка, лит. и истории. 1957а. - Вып. 5.-е. 178-214.

16. Вайнштейн С.И. Об исторических границах расселения кыргызов в Южной Сибири // Уч. зап. / Тув. НИИ языка, лит. и истории. 19576. -Вып. 5.-С. 215-219.

17. Вайнштейн С.И. Тувинцы // Народы России. Энциклопедия. М.: Большая Российская энциклопедия, 1994. - С. 337-342.

18. Васильев В.И. Ненцы // Народы России. Энциклопедия. М.: Большая Российская Энциклопедия, 1994а. - С. 249-253.

19. Васильев В.И. Селькупы // Народы России. Энциклопедия. М.: Большая Российская Энциклопедия, 19946. - С. 312-314.

20. Вейр Б. Анализ генетических данных. М.: Мир, 1995. - 400 с.

21. Деренко М.В. Изменчивость митохондриальной ДНК у коряков, эвенов и якутов: Автореф. дисс. канд. биол. наук. М., 1997. - 23 с.

22. Деренко М.В., Соловенчук JI.JI. Особенности генетической структуры коряков, эвенов и якутов по данным о полиморфизме митохондриальной ДНК // Генетика человека и патология. Томск, 1997.-Вып. 4.-С. 236-241.

23. Деренко М.В., Шилдс Дж.Ф. Полиморфизм региона V митохондриальной ДНК в популяциях коренных жителей Северной Азии // Генетика. 1998. - Т.34. - №3. - С.411-415.

24. Животовский JI.A. Показатель внутрипопуляционного разнообразия // Журнал общей биологии. 1980. - Т. 41. - №6. - С.828-836.

25. Животовский JI.A. Статистические методы анализа частот генов в природных популяциях // Итоги науки и техники. Серия Общая генетика. -Т. 8. Теоретическая и популяционная генетика. -М.: ВИНИТИ. 1983. - С. 76-104.

26. Иванова О.Ф., Кучер А.Н., Дьяченко Е.П., Эрдынеева Л.С., Санчат Н.О. Изменчивость биохимических и иммунологических маркеров генов у тувинцев // Бюллетень Томского научного центра СО РАМН. -Томск: ТНЦ СО РАМН, 1995. Вып. 6. - С. 52-61.

27. История Тувы. М., 1964. -т. 1. - 410с.

28. Казаковцева М.А., Воевода М.И., Осипова Л.П. Полиморфизм митохондриальной ДНК у северных селькупов // Генетика. 1998. - Т. 34.-№3.-С. 416-422.

29. Клевцова Н.И. Основные направления межгрупповой изменчивости строения тела у тувинцев. В сб.: Проблемы древнего и современного населения Советской Азии. -М.: Наука, 1986. с. 125-157.

30. Ковычев Е.В. Этническая история Восточного Забайкалья в эпоху средневековья (по археологическим данным) // Этнокультурные процессы в Юго-Восточной Сибири в средние века. Новосибирск: Наука.-1989.-С. 21-26.

31. Кучер А.Н., Пузырев В.П., Дьяченко Е.П., Салюкова O.A., Эрдынеева JI.C., Санчат Н.О. Генетико-демографическая структура сельской популяции Республики Тува. // Бюллетень Томского научного центра СО РАМН. Томск: ТНЦ СО РАМН, 1995. - Вып. 6. - С. 62-71.

32. Кызласов JI.P. История Тувы в средние века. М.: изд-во МГУ, 1969. -211 с.

33. Малярчук Б.А., Балмышева Н.П., Деренко М.В., Лапинский А.Г., Соловенчук Л.Л. EcoRV-полиморфизм митохондриальной ДНК человека // Генетика. 1994а. - Т. 30. - №1. - С. 22-24.

34. Малярчук Б.А., Лапинский А.Г., Балмышева Н.П., Буторина О.Т., Соловенчук Л.Л. ПДРФ митохондриальной ДНК у жителей г. Магадана // Генетика. 19946. - Т. 30. - №1. - С. 112-114.

35. Маннай-Оол М.Х. К вопросу о тюркизации населения Тувы. в сб.: Новейшие исследования по археологии Тувы и этногенезу тувинцев. -Кызыл, 1980а. - с. 102-111.

36. Маннай-Оол М.Х. Роль монголоязычного компонента в этногенезе тувинцев // Новейшие исследования по археологии Тувы и этногенезу тувинцев. Кызыл. - 19806. - С. 112-118.

37. Маннай-Оол М.Х. Тува в скифское время (уюкская культура). М.: Наука, 1970.- 118 с.

38. Минченко А.Г., Дударева H.A. Митохондриальный геном. -Новосибирск: Наука, 1990. 194 с.

39. Наумова О.Ю., Рычков С.Ю., Базалийский В.И., Мамонова H.H., Сулержицкий Л.Д., Рычков Ю.Г. Молекулярно-генетическая характеристика неолитической популяции Прибайкалья // Генетика. -1997. Т. 33. - №10. - С. 1418-1425.

40. Окладников А.П. Древнее население Сибири и его культура. в сб.: Народы Сибири. -М., Л.: изд-во АН СССР, 1956. - с.21-107.

41. Петрищев В.Н., Кутуева А.Б. Полиморфизм митохондриальной ДНК в русском населении России // Генетика. 1993. - Т. 29. - №8. - С. 13821390.

42. Петрищев В.Н., Кутуева А.Б., Рычков Ю.Г. Делеционно-инсерционный полиморфизм в V-области мтДНК в десяти монголоидных популяциях Сибири. Частота делеции коррелирует с географическими координатами местности // Генетика. 1993. - Т.29. -№7.-С.1196-1203.

43. Потапов Л.П. Очерки народного быта тувинцев. М.: Наука, 1969. -402 с.

44. Потапов JI.П. Очерки по истории алтайцев. М.,Л.: изд-во АН СССР, 1953.-444 с.

45. Пузырев В.П., Степанов В.А. Патологическая анатомия генома человека. -Новосибирск: Наука, 1997. -224с.

46. Рассадин В.И. Монголо-бурятские заимствования в сибирских тюркских языках. -М.: Наука, 1980. 115 с.

47. Рычков Ю.Г. Особенности серологической дифференциации народов Сибири // Вопросы антропологии. 1965. - Вып. 21. - С. 18-32.

48. Рычков Ю.Г., Перевозчиков И.В., Шереметьева В.А., Волкова Т.В., Башлай А.Г. К популяционной генетике коренного населения Сибири. Восточные Саяны // Вопросы антропологии. 1969. - Вып. 31. - С. 332.

49. Савинов Д.Г. Народы Южной Сибири в древнетюркскую эпоху. Л.: Изд-во Ленинградского университета. - 1984. - 175 с.

50. Самбуугийн Н., Петрищев В.Н., Рычков Ю.Г. Полиморфизм ДНК в населении Монголии. Анализ ПДРФ митохондриальной ДНК // Генетика. 1991. - Т.27. - №12. - С.2143-2151.

51. Сердобов H.A. История формирования тувинской нации. Кызыл: Тувинское книжное изд-во, 1971. - 484 с.

52. Спицын В.А., Боева С.Б., Филиппов И.К. Генетико-антропологическое изучение коренного населения Алтае-Саянского нагорья // Антропоэкологические исследования в Туве. М.: Наука, 1984. - С. 185-194.

53. Хайруллин Р.Х. Математические методы в генетике. — Казань: Изд-во Казанского государственного университета, 1988. 183 с.

54. Хуснутдинова Э.К., Фатхлисламова Р.И., Хидиятова И.М., Викторова Т.В., Гринчук О.В. Рестрикционно-делеционный полиморфизм V-области митохондриальной ДНК в популяциях народов Волго-Уральского региона // Генетика. 1997. - Т.ЗЗ. - №7. - С. 996-1000.

55. Языки народов СССР, в 5 т. Т.2. -Тюркские языки. М.:Наука, 1966. -532 с.

56. Bailliet G., Rothhammer F., Caruese F.R., Bravi C.M., Bianchi N.O. Founder mitochondrial haplotypes in Amerindian populations // American Journal of Human Genetics. 1994. - Vol. 54. - P.27-33.

57. Ballinger S.W., Schurr T.G., Torroni A., Gan Y.Y., Hodge J.A., Hossan K., Chen K.-H., Wallace D.C. Southeast Asian mitochondrial DNA analysis reveals genetic continuity of ancient Mongoloid migrations // Genetics. -1992.-Vol. 130. P.139-152.

58. Bendall K.E., Macaulay V.A., Sykes B.C. Variable levels of a heteroplasmic mutation in individual hair roots // American Journal of Human Genetics. 1997. - Vol. 61. - P. 1303-1308.

59. Bonatto S.L., Salzano F.M. A single and early migration for the peopling of the Americas supported by mitochondrial sequence data // Proceedings of the National Academy of Sciences of USA. 1997 - Vol.94. - P. 18661871.

60. Bonatto S.L., Salzano F.M. Diversity and age of the four major mtDNA haplogroups, and their implications in the peopling of the New World // American Journal of Human Genetics. 1997. - Vol. 61. - P. 1413-1423.

61. Brown M.D., Torroni A., Huoponen K., Chen Y.-S., Lott M.T>, Wallace D.C. Patological significance of the mtDNA COXIII mutation at nucleotide pair 9438 in Leber hereditary optic neuropathy // American Journal of Human Genetics. 1994. - Vol.55. -P.410.

62. Brown W. Polymorphism in mitochondrial DNA of humans as revealed by restriction endonuclease analysis // Proceedings of the National Academy of Science of USA. 1980. - Vol. 77. - № 6. - P. 3605-3609.

63. Brown W.M., George M.J., Wilson A.C. Rapid evolution of animal mitochondrial DNA // Proceedings of the National Academy of Sciences of USA. 1979. - Vol.76. - P. 1967-1971.

64. Brown W.M., Prager E.M., Wang A., Wilson A.C. Mitochondrial DNA sequences of Primates: tempo and mode of evolution // Journal of Molecular Evolution. 1982. - Vol. 18. - P. 225-239.

65. Cann R.L., Brown W.M., Wilson A.C. Polymorphic sites and the mechanism of evolution in human mitochondrial DNA // Genetics. 1984. -Vol. 106.-P. 479-499.

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

67. Cann R.L., Wilson A.C. Length mutations in human mitochondrial DNA // Genetics. 1983. - Vol.104. - №8. - P.699-711.

68. Cantatore P., Saccone C. Organization, structure and evolution of Mammalian mitochondrial genes // International Review of Cytology. -1987.-Vol. 108.-P. 149-208.

69. Cavalli-Sforza L.L. The DNA revolution in population genetics // Trends in Genetics. 1998. - Vol. 14. - № 2. - P. 60-65.

70. Cavalli-Sforza L.L., Menozzi P., Piazza A. The history and geography of human genes. Princeton, New Jersey: Princeton Univ. Press, 1994. - 518p.

71. Cavalli-Sforza L.L., Piazza A., Menozzi P., Mountain J. Reconstruction of human evolution: bringing together genetic, archaeological, and linguistic data // Proceedings of the National Academy of Science of USA. 1988. -Vol. 85. - № 8. - P.6002-6006.

72. Chakraborty R. Mitochondrial DNA polymorphism reveals hidden heterogeneity within some Asian populations // American Journal of Human Genetics. 1990. - Vol. 47. - P. 87-94.

73. Chakraborty R., Smouse P.E., Neel J.V. Population amalgamation and genetic variation: observations on artificially agglomerated populations of Central and South America // American Journal of Human Genetics. 1988. -Vol. 43.-P. 709-725.

74. Clayton D.A. Replication of animal mitochondrial DNA // Cell. 1982. -Vol.28. -P.693-705.

75. Clayton D.A. Replication and transcription of vertebrate mitochondrial DNA // Annual review of cell biology. 1991. - Vol.7. -P.453-478.

76. Comas D., Calafell F., Mateu E., Perez-Lezaun A., Bosch E., Betranpetit J. Mitochondrial DNA variation and the origin of Europeans // Human Genetics. 1997. - Vol. 99. - P. 443-449.

77. De Giorgi C., Saccone C. Mitochondrial genome in animal cells. Structure, organization, and evolution // Cell Biophysics. 1989. - Vol.14. - P.67-78.

78. Denaro M. Ethnic variation in Hpal endonuclease patterns of human mitochondrial DNA // Proceedings of the National Academy of Science of USA. 1981. - Vol. 78. - № 9. - P. 5763-5772.

79. Easton R.D., Merriwether D.A., Crews D.E., Ferrell R.E. mtDNA variation in the Yanomami: evidence for additional New World founding lineages // American Journal of Human Genetics. 1996. - Vol. 59. - P. 213-225.

80. Felsenstein J. PHYLIP Phylogeny Inference Package (version 3.2.). -Cladistics. - 1989. - Vol. 5. - P. 164-166.

81. Giles R.E., Blanc H., Cann H.M., Wallace D.C. Maternal inheritance of human mitochondrial DNA // Proceedings of the National Academy of Sciences of USA. 1980. - Vol. 77. - P.6715-6719.

82. Harihara S., Hirai M., Suuton Y., Shimuzu K., Omoto K. Frequency of a 9-bp deletion in the mitochondrial DNA among Asian populations // Human Biology. 1992. - Vol. 64. - P. 161-166,

83. Harihara S., Saitou N., Hirai M., Gojobori T., Park K.S., Misawa S., Ellepola S.B., Ishida T., Omoto K. Mitochondrial DNA polymorphism among five Asian populations // American Journal of Human Genetics. -1988. Vol. 43. - №2. - P. 134-143.

84. Herzberg M., Mickleson K.N.P., Serjeantson S.W., Prior J.F., Trent R.J. An Asian-specific 9-bp deletion of mitochondrial DNA is frequently found in Polynesians // American Journal of Human Genetics. 1989. - Vol. 44. -P.540-510.

85. Horai S., Gojobori T., Matsunaga E. Distinct clustering of mitochondrial DNA types among Japanese, Caucasians and Negroes // Japanese Journal of Genetics. 1986. - Vol. 61. - P. 271-275.

86. Horai S., Gojobori T., Matsunaga E. Mitochondrial DNA polymorphism in Japanese. I. Analysis with restriction enzymes of six base pair recognition // Human Genetics. 1984. - Vol. 68. - P. 324-332.

87. Horai S., Hayasaka K. Intraspecific nucleotide sequence differences in the major noncoding region of human mitochondrial DNA // American Journal of Human Genetics. 1990. - Vol. 46. - P. 828-842.

88. Horai S., Hayasaka K., Kondo R., Tsugane K., Takahata N. Recent African origin of modern humans revealed by complete sequences of hominoid mitochondrial DNA // Proceedings of the National Academy of Science of USA. 1995. - Vol. 92. - P.532-536.

89. Horai S., Matsunaga E. Mitochondrial DNA polymorphism in Japanese. II. Analysis with restriction enzymes of four or five base pair recognition // Human genetics. 1986.-Vol. 72.-P. 105-117.

90. Johns D.R. Reply to Brown et al. // American Journal of Human Genetics. 1994. - Vol.55. -P.410-412.

91. Johns D.R. The other human genome: mitochondrial DNA and disease // Nature Medicine. 1996. - Vol.2. - P. 1065-1068.

92. Johnson M.J., Wallace D.C., Ferris S.D., Rattazzi M.C., Cavalli-Sforza L.L. Radiation of human mitochondrial DNA types analyzed by restriction endonuclease cleavage patterns // Journal of Molecular Evolution. 1983. -Vol. 19.- P. 255-271.

93. Koechler C.M., Lindberg G.L., Brown D.R., Beitz D.C., Freeman A.E., Mayfield J.E., Myers A.M. Replacement of bovine mitochondrial DNA by a sequence variant within one generation // Genetics. 1991. - Vol.129. -P.247-255.

94. Kruger J., Vogel F. The problem of our common mitochondrial mother // Human Genetics. 1989. - Vol. 82. - P.308-312.

95. Larsson N.-G., Clayton D.A. Molecular genetics aspects of human mitochondrial disorders // Annual review of genetics. 1995. - Vol.29. -P.151-178.

96. Marchington D.R., Hartshorne G.M., Barlow D., Poulton J. Homopolymeric tract heteroplasmy in mtDNA from tissues and single oocytes: support for a genetic bottleneck // American Journal of Human Genetics. 1997. - Vol.60. - P.408-416.

97. Melton T., Peterson R., Redd A.J., Saha N., Sofro A.S.M., Martinson J., Stoneking M. Polynesian genetic affinities with Southeast Asian populations as revealed by mtDNA analysis // American Journal of Human Genetics. -1995.-Vol. 57. P.403-414.

98. Merriwether A., Hall W.W., Vahle A., Ferrell R.E. MtDNA variation indicates Mongolia may have been the source for founding population for the New World // American Journal of Human Genetics. 1996. - Vol. 59. -P.204-212.

99. Minsu Y., Xinfang Q., Jinglun X., Zudong L., Jiazhen T., Houjun L., Dexiang L., Li L., Wuzhong Y., Xianzhen T., Meizong Z. Mitochondrial DNA polymorphism in Chinese // Scientia Sinica. Series B. - 1988. - Vol. 31.-№7.-P. 860-872.

100. Mountain J.L., Hebert J.M., Bhattacharyya S., Underhill P. A., Ottolenghi C., Gadgil M., Cavalli-Sforza L.L. Demographic history of India and mtDNA-sequence diversity // American Journal of Human Genetics. 1995. -Vol. 56.-P. 979-992.

101. Nei M. Molecular population genetics and evolution. Amsterdam: North-Holland publishing company; New York: Oxford American Elsevier publishing company, 1975.-288p.

102. Nei M. Molecular evolutionary genetics. New York: Columbia University Press. 1987. - 580p.

103. Passarino G., Semino O., Bernini L.F., Santachiara-Benerecetti A.S. Pre-Caucasoid and Caucasoid genetic features of the Indian population, revealed by mtDNA polymorphisms // American Journal of Human Genetics. 1996. -Vol. 59.-P. 927-934.

104. Salem A.-H., Badr F.M., Gaballah M.F., Paabo S. The genetics of traditional living: Y-chromosomal and mitochondrial lineages in the Sinai Peninsula // American Journal of Human Genetics. 1996. - Vol. 59. - P. 741-743.

105. Schields G.F., Hecker K., Voevoda M.I., Reed J.K. Absence of the Asian-specific region V mitochondrial marker in Native Beringians // American Journal of Human Genetics . 1992.- Vol. 50. - P.758-765.

106. Sykes B., Leiboff A., Low-Beer J., Tetzner S., Richards M. The origins of the Polynesians: an interpretation from mitochondrial lineage analysis // American Journal of Human Genetics. 1995. - Vol. 57. - P. 1463-1475.

107. Tajima F. The effect of change in population size on DNA polymorphism // Genetics. 1989. - Vol. 123. - P. 597-601.

108. Tajima F. Statistical method for testing the neutral mutational hypothesis by DNA polymorphism // Genetics. 1989. - Vol. 123. - P. 585-595.

109. Torroni A., Petrozzi M., Santolamazza P., Sellitto D., Cruciani F., Scozzari R. About the "Asian-specific" 9-bp deletion of mtDNA. // American Journal of Human Genetics. 1995. - Vol. 57. - P.507-508.

110. Vigilant L., Pennington R., Harpending H., Kocher T.D., Wilson A.C. Mitochondrial DNA sequences in single hairs from a southern African population // Proceedings of the National Academy of Science of USA. -1989. Vol. 86. - P.9350-9354.

111. Vigilant L., Stoneking M., Harpending H., Hawkes K., Wilson A.C. African populations and the evolution of human mitochondrial DNA // Science. 1991. - September, 27. - P. 1503-1507.

112. Vilkki J., Savontans M.-L., Nikoskelainen E.K. Human mitochondrial DNA types in Finland // Human Genetics. 1988. - Vol. 80. - P. 317-321.

113. Wallace D.C. Mitochondrial DNA variation in human evolution, degenerative diseases, and aging // American Journal of Human Genetics. -1995.-Vol. 57. P.201-223.

114. Wallace D.C. Diseases of the mitochondrial DNA // Annual review of biochemistry. 1992. - Vol. 61. - P. 1175-1212.

115. Wallace D.C. Report of the committee on mitochondrial DNA // Cytogenetics and cell genetics. 1989. - Vol.51. - P.612-621.

116. Wallace D.C., Garrison K., Knowler W.C. Dramatic founder effects in Amerindian mitochondrial DNAs // American Journal of Physical Anthropology. 1985. - Vol. 68. - P. 149-155.

117. Wallace D.C., Lott M.T., Huoponen K., Torroni A. Report of the committee on human mitochondrial DNA // Human gene mapping 1995: a compendium. Baltimore: John Hopkins University Press. - 1995. - P. 910954.152

118. Wilson R.B., Roof D.M. Respiratory deficiency due to loss of mitochondrial DNA in yeast lacking the frataxin homologue // Nature Genetics. 1997. - Vol.16. - P. 352-357.