Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Полиморфизм Y-хромосомы среди населения Белгородской области

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Полиморфизм Y-хромосомы среди населения Белгородской области"

На правах рукописи

Ж*"

ЦАПКОВА ЛАРИСА АЛЕКСАНДРОВНА

ПОЛИМОРФИЗМ У-ХРОМОСОМЫ СРЕДИ НАСЕЛЕНИЯ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

03.00.15 - генетнка

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

ООЗ170974

Москва - 2008

003170974

Работа выполнена на кафедре медико-биологических дисциплин

Государственного образовательного учреждения высшего

профессионального образования «Белгородский государственный университет»

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор

кандидат биологических наук, доцент

Ведущая организация-

ГОУ ВДО Российская медицинская академия последипломного образования Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию

Защита состоится « 18 » июня 2008 г в «15°°» часов на заседании диссертационного совета Д 212 203 05 при ГОУ ВПО «Российский университет дружбы народов» по адресу 117198, г Москва, ул Миклухо-Маклая, д 8

Чурносов Михаил Иванович

Щипков Валерий Петрович Солодилова Мария Андреевна

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке ГОУ ВПО «Российский университет дружбы народов» по адресу 117198, г Москва, ул Миклухо-Маклая, д 6

Автореферат разослан

'2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук, доцент

ОБ Гигани

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Исследования, связанные с анализом происхождения и эволюционной истории популяций человека, в настоящее время являются наиболее актуальными в популяционной генетике Данные о структуре генофондов современных популяций могут отражать основные микроэволюционные процессы в историческом прошлом этих популяций [Гинтер, 2002, Алтухов, 2003]

Одним из подходов в изучении генетической структуры популяций человека является анализ гаплогрупп Y-хромосомы Благодаря своим генетическим свойствам - гаплоидность, передача по отцовской линии, отсутствие рекомбинаций, Y-хромосома зарекомендовала себя как высокоперспективный маркер и широко используется в популяционно-генетических исследованиях При отсутствии рекомбинаций и небольшой эффективной численности Y-хромосома в большей степени, чем аутосомы и мтДНК, подвержена эффектам генетического дрейфа и характеризуется большей степенью популяционной вариабельности, что приводит к высокому уровню географической дифференциации, которая может быть использована для исследования миграционных событий в истории тех или иных народов [Jobhng, Tyler-Smith, 2003]

Полиморфизм Y-хромосомы широко изучен во многих мировых популяциях Соответствующие данные представлены в работах Hammer М F et al (1994), Hammer MF,HoraiS (1995), Underhill P A et al (1996, 1997), Schneider P M et al (1998), Harles ME et al (1998, 1999), Bhattacharyya NP et al (1999) и др В настоящее время идет активное накопление информации по маркерам Y-хромосомы в различных расово-этнических группах как в пределах России, так и в странах ближнего зарубежья [Хуснутдинова и др , 2006, Лимборская и др , 2002, Степанов и др , 2002, 2006, Малярчук и др , 2005, Ба-лановская, Балановский, 2006] Тем не менее, полиморфизм Y-хромосомы недостаточно изучен как в популяциях русских, так и у восточных славян в целом Имеется лишь незначительное количество работ, посвященных этому вопросу

Изучение населения Белгородской области является особо актуальным, так как, во-первых, территория современной Белгородской области представляет южные районы исконного ареала русского народа, а сам город Белгород с окружающими его поселениями был основан в XVI в в составе оборонительной черты у южной границы Руси [«Белгородоведение», 2002] Во-вторых, популяция Белгородской области, территориально расположенная на стыке России и Украины, в XVI-XVII вв формировалась под значимым влиянием как русского, так и украинского этносов [Шмелев, 1995] В-третьих, до настоящего времени практически не изучены особенности полиморфизма Y-хромосомы в русских популяциях, располагающихся в смежных областях расселения восточнославянских народов, не оценивалось их место в системе восточнославянского генофонда Таким образом, Белгородская область может служить адекватной моделью для изучения генофонда двух основных восточнославянских групп - русских и украинцев

В генофонде восточных славян представлены различные по времени и месту происхождения гаплогруппы У-хромосомы, которые являются результатом миграций различных этнических групп в историческом прошлом [Степанов, 2002, Лимборская и др, 2002, Балановская, Балановский, 2006] Поэтому анализ гаплогрупп в генофонде восточных славян необходим для понимания процессов этногенеза и расселения современного человека на планете

Цель работы.

Изучить генофонд коренного населения Белгородской области и его место в популяционной системе восточнославянских народов по данным о полиморфизме У-хромосомы

Задачи исследования.

1 Дать характеристику генофонда коренного русского и украинского населения Белгородской области по данным о распределении частот 16 гаплогрупп и 66 аллелей семи БТЯ локусов У-хромосомы

2 Провести филогенетический анализ микросателлитных гаплотипов и оценить возраст гаплогрупп У-хромосомы у населения Белгородской области

3 Оценить степень генетической дифференциации коренного населения Белгородской области

4 Рассмотреть место генофонда белгородской популяции в системе русского и украинского генофондов

Научная новизна.

В работе впервые изучен генофонд коренного русского и украинского населения Белгородской области по данным о полиморфизме У-хромосомы. Установлены основные гаплогруппы, являющиеся основой мужского генофонда белгородской популяции Проведен филогенетический анализ и рассчитан возраст основных гаплогрупп У-хромосомы, характерных для населения области Различными методами многомерной статистики установлено наличие подразделенное™ населения Белгородской области, показано ее соответствие географическим расстояниям Установлено положение генофонда популяций Белгородской области в структуре русского и украинского генофондов

Научно-практическая значимость работы.

Охарактеризована генетическая структура коренного населения Белгородской области по большому спектру молекулярно-генетических маркеров У-хромосомы Выявлены особенности распределения БЫР и БТЯ маркеров У-хромосомы среди русского и украинского населения области Проведен анализ генетической дифференциации белгородской популяции Оценены генетические соотношения населения Белгородской области с восточнославянскими популяциями

Полученные данные могут представлять интерес для антропологов, этнографов, лингвистов и демографов и в целом послужат важным дополнением в исследованиях по истории народонаселения юга Центральной России Популяционно-генетические данные о полиморфизме У-хромосомы могут быть использованы в практике судебно-медицинской экспертизы Результаты

исследования используются в учебном процессе в ГОУ ВПО Белгородском государственном университете и ГОУ ВПО Курском государственном медицинском университете

Положения, выносимые на защиту.

1 Генофонд коренного русского и украинского населения Белгородской области имеет четко выраженные западноевразийские характеристики

2 Возраст возникновения большинства гаплогрупп в белгородской популяции соответствует эпохе мезолита

3 Популяции Белгородской области дифференцируются на два кластера в соответствии с географическими расстояниями между ними.

4 Русское население Белгородской области имеет минимальные генетические расстояния со «среднерусской» популяцией, а украинское население Белгородской области, как и «среднеукраинская» популяция генетически удалены от них

Апробация работы. Основные результаты диссертации доложены и обсуждены на Годичной научной конференции сотрудников Белгородского госуниверситета (2005, 2006, 2007), V съезде Российского общества медицинских генетиков (Уфа, 2005), Юбилейной научной конференции Курского госмедуниверситета на сессии Центрально-Черноземного научного центра РАМН, посвященной 70-летию КГМУ (Курск, 2005), Межвузовской научной конференции студентов и молодых ученых, посвященной 70-летию КГМУ «Молодежная наука и современность» (Курск, 2005), Российской научной конференции с международным участием «Медико-биологические аспекты мультифакториалыюй патологии» (Курск, 2006), 71-й итоговой межвузовской конференции студентов и молодых ученых (Курск, 2006), международной конференции «Генетика в России и мире», посвященной 40-летию института общей генетики им Н И Вавилова РАН (Москва, 2006), IX международной научно-практической экологической конференции (Белгород, 2006), VI открытой окружной конференции молодых ученых «Наука и инновации XXI века» (Сургут, 2006), 72-й научной конференции КГМУ и сессии Центрально-Черноземного научного центра РАМН (Курск, 2007), Российской межрегиональной (с международным участием) научно-практической конференции «Социальная экология в изменяющейся России проблемы и аспекты» (Белгород, 2007), 2-й международной Пироговской студенческой научной медицинской конференции (Москва, 2007)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, из них 5 из списка ВАК

Структура и объем диссертации.

Диссертационная работа изложена на 244 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, двух глав собственных результатов, заключения, выводов, списка литературы и приложения Работа иллюстрирована 31 таблицей, 52 рисунками Список литературы содержит 228 источников, из них 97 зарубежных авторов

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Проведено изучение генетической структуры русских и украинских популяций по данным о полиморфизме Y-хромосомы - рассмотрено 20 ди-аллельных маркеров (Ml (YAP), М9, М17, М46 (Tat), М70, М78, Ml70, Ml72, МПЗ, М178, М201, М223, М231, М242, М253, М269, 12F2, Р37, Р43, 92R7) и 7 STR маркеров (DYS385a/b, DYS388, DYS390, DYS391, DYS392, DYS393, DYS 19 (DYS394)).

Объектами исследования послужило русское и украинское население Белгородской области Российской Федерации, Территориально область располагается на юго-западных и южных склонах Среднерусской возвышенности. С юга и запада Белгородская область граничит с Украиной (Сумской и Харьковской областями), с севера и северо-запада - с Курской областью, а с востока - с Воронежской (рис.1). Протяженность ее границ - 1150 км, из них 540 км. - с Украиной [«География Белгородской области», 1996, «Белгородо-ведение», 2002]. 93% населения Белгородской области составляют русские, 4% - украинцы, 2,7% населения составляют представители других этнических групп.

Выбор Белгородской области в качестве объекта исследования обусловлен тем, что ее территория является исконным ареалом проживания русских, население области формировалось за счет миграционных потоков различных территориальных групп русских. Кроме того, территориально Белгородская область расположена на стыке России и Украины, и ее население исторически формировалась в XVI-XVII вв. под значимым влиянием, как русского, так и украинского этносов.

Рис. 1. Карта Белгородской области (отмечены районы, в которых производился сбор материала для исследования, без штриховки - у русского населения, со штриховкой-у украинского населения).

Суммарный объем выборки составил 403 человека, из которых 350 коренных русских жителей проживающих в Яковлевском (140 человек), Прохо-ровском (114 человек), Красненском (96 человек) районах и 53 коренных украинских жителя, проживающих в Красногвардейском (33 человека) и Грай-

воронском районах Белгородской области (20 человек) (рис 1) В обследование включались неродственные лица (до третьей степени родства), все предки которых (на глубину трех поколений по мужской линии) относятся к русскому или украинскому этносу и происходят из данной популяции Забор образцов крови проводился согласно международным стандартам с письменного согласия обследуемых и под контролем Этической комиссии ГУ МГНЦ РАМН

Полевой сбор образцов проведен JIА Цапковой, В Ю Песик, И Н Jle-пендиной, М С Жерлицыной, Н А Рудых, И Н Сорокиной под руководством д б н Е В Бапановской и д м н проф М И Чурносова

Материалом для исследования послужила венозная кровь в объеме 8-9 мл, взятая из локтевой вены обследуемого ДНК выделяли из периферической крови методом фенольно-хлороформной экстракции

В рамках данной работы были использованы две системы генетических маркеров Y-хромосомы диаллельных локусов (SNP, Alu) и полиаллельных высоковариабельных микросателлитов (STR)

В соответствии с классификацией гаплогрупп предложенной Консорциумом по исследованию Y-хромосомы (The Y-Chromosomal Consortium, 2002) изучен полиморфизм 20 диаллельных локусов нерекомбинирующей части Y-хромосомы Ml (YAP), М9, М17, М46 (Tat), М70, М78, М170, М172, МПЗ, М178, М201, М223, М231, М242, М253, М269, 12F2, Р37, Р43, 92R7 Выбор именно этой панели маркеров обусловлен их информативностью для изучения восточнославянских генофондов Анализ Y-STR-полиморфизма осуществляли с использованием семи микросателлитных маркеров нерекомбинирующей части Y- хромосомы DYS385a/b, DYS388, DYS390, DYS391, DYS392, DYS393, DYS 19 (DYS394) Генотипирование диаллельных маркеров осуществляли с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) и последующего ПДРФ-анализа фрагментов ДНК в агарозном геле, либо непосредственным разделением продуктов с помощью аллель-специфичной ПЦР [Hammer et al, 1995, Zerial et al, 1997, Hurles et al, 1999, Underhill et al, 2000, 2001] Микросателлитные маркеры генотипировали с помощью ПЦР синтеза с последующим разделением продуктов амплификации в полиакриламидном геле [Kayser et al, 1997, Y-STR single locus Information http //www vstr org. http // www humgen nl/fldo/dvs 388 htm]

Статистический анализ. Для расчета частот генов, генного разнообразия, генетической дифференциации популяций были использованы стандартные статистические методы [Животовский, 1983] Ожидаемую гетерози-готность, индекс разнообразия гаплотипов (D/,g) рассчитывали по Nei (1987,1981)

Для микросателлитов оценивали также такие показатели разнообразия, как дисперсия числа повторов (V), число аллелей (К), разброс числа повторов в популяции (R - разница между аллелями с минимальным и максимальным числом повторов) [Степанов, 2002]

Филогенетические взаимоотношения микросателлитных гаплотипов внутри гаплогрупп и их разнообразие выявляли путем построения филогенетических деревьев по методу медианных сетей (Bandelt et al, 1995, 1999) с использованием программы Network 4 0

Оценку времени, за которое было генерировано наблюдаемое разнообразие гаплотипов в гаплогруппах, оценивали двумя методами 1) на основании средних квадратных различий в числе повторов по каждому локусу между всеми хромосомами и гаплотипом-основателем (Zhivotovsky et al, 2004) 2) с помощью оценки генетической дистанции р, рассчитываемой как среднее число мутационных шагов от гаплотипа-основателя ко всем остальным гаплотипам в составе медианной сети (Morral et al, 1994, Forster et al, 1996, 2000, Saillard et al, 2000) Время дивергенции популяций рассчитывали с использованием Т0-статистики [Zhivotovsky, 2001]

Попарное сравнение популяций по частотам аллелей локусов проводили с помощью критерия х2 Генетические характеристики разнообразия популяций оценивались при помощи следующих показателей генной идентичности (1т) и общего генетического разнообразия (Нт), его внутрипопуляционно-го (гетерозиготность субпопуляций -Hs) и межпопуляционного компонентов (Dst), а также коэффициента генной дифференциации (GST) [Nei, 1973]

Генетические расстояния между популяциями были рассчитаны с помощью программы DJ genetic (версия 0,03 beta), разработанной Ю А Серегиным и Е В Балановской в ГУ МГНЦ РАМН Для вычисления расстояний использовали общепринятый в популяционно-генетических исследованиях метод сравнения популяций по частотам аллелей полиморфных маркеров по М Nei (1973, 1977) На основе полученных матриц генетических расстояний были построены дендрограммы, проведено многомерное шкалирование, по корреляционным матрицам - факторный анализ (Дерябин, 2001) с использованием пакета статистических программ Статистика (версия 5)

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

1. Анализ распределения гаплогрупп Y-хромосомы у коренного русского и украинского населения Белгородской области

В результате изучения распределения гаплогрупп Y-хромосомы у населения Белгородской области выявлено 16 гаплогрупп Их частоты составили Rial - 55 82%, IIb - 14 64%, N3 - 10 92%, IIa - 4 23%, Rlb3 - 2 98%, J2 -2 48%, ЕЗЫ - 2 48%, R1 - 1 74%, K2 - 0 99%, N2- 0 74%, Ilc - 0 50%, J -0 50%, D и E - 0 50%, G - 0 50%, К - 0 25%, Q - 0 23%

У русского населения области были установлены все 16 указанных гаплогрупп Выше однопроцентного порога встречались 9 гаплогрупп - Rial, IIb, N3, IIa, Rlb3, J2, Rl, K2, ЕЗЫ, из которых наиболее частыми оказались 3 гаплогруппы Rial (57 14%), IIb (13 72%), N3 (11 71%) Частота остальных гаплогрупп N2, lie, J, Q, D и Е, G, К не достигала 1%-го уровня У украинцев было обнаружено 10 гаплогрупп - Rial, Rl, Rlb3, N2, N3, IIa, IIb, J2, D,E, ЕЗЫ Самыми частыми оказались 4 гаплогруппы - Rial (47 17%), IIb (20 75%), ЕЗЫ (11 32%), N3 (5 66%)

Сравнивая вариабельность частот аллелей у русского и украинского населения Белгородской области с данными по русскому генофонду, можно выделить следующие особенности

Во-первых, частоты гаплогрупп Rlal и IIb среди русского населения Белгородской области достоверно выше среднерусских показателей (р<0.05-0.001), а распределение гаплогрупп N3 и RIb3 - ниже среднерусских значений (р<0.05-0.001). Концентрация гаплогрупп IIa, J2, ЕЗЫ у русских Белгородской области соответствовала их средним частотам в русских популяциях (рис. 2).

□ русское население Белгородской Ш «среднерусская» популяция

области

Рис. 2. Средние частоты ряда гаплогрупп У-хромосомы среди русского населения и населения Белгородской области.

Во-вторых, русское и украинское население Белгородской области по частотам гаплогрупп У-хромосомы не отличается, за исключением гапло-группы ЕЗЫ, концентрация которой у украинцев (11.32%) оказалась достоверно (р<0.001) на порядок выше, чем у русских (1.14%).

2. Частоты вТЯ маркеров У-хромосомы среди русского и украинского населения Белгородской области

Среди населения Белгородской области частоты аллелей семи микроса-теллитных локусов У-хромосомы составили: ОУ8388*11 - 0.25%, БУ8388*12-78.20%, ОУ8388*13 - 14.28%, ОУ8388*14 - 5.01%, ОУ8388*15 - 2.26%, ВУ8390*22 - 3.00%, ОУБ390*23 - 16.00%, ЭУ8390*24 - 28.00%, ОУ8390*25 -48.57%, ОУ8390*26 - 4.25%, ЭУ8391*8 - 0.25%, ЭУ8390*9 - 1.75%, ОУ8390*10- 44.86%, ОУ8390*11 - 51.12%, ОУ8390*12 - 2.01%, ЭУ8392*10 -0.75%, БУ8392*11 - 81.30%, ЭУ8392*12 - 5.23%, ЭУ8392*13 - 0.25%, БУ8392*14 - 12.47%, БУ8393*П - 0.25%, ОУ8393*12 - 4.52%, БУ8393*13 -84.17%, БУ8393*14- 10.80%, БУ8393*15 - 0.25%, ОУ819*13 - 4.75%, ЭУ819*14 - 15.00%, ВУЗ 19* 15 - 23.00%, ОУ819*16 - 47.75%, ЭУ819*17 -9.50%, частые аллели по локусу ОУ8385а/Ь: 11/14 - 33.84%, 11/15 - 13.78%, 11/13-8.77%.

Сравнительный анализ распределения аллелей анализируемых 8ТЯ локусов У-хромосомы среди русского и украинского населения Белгородской области, а также в «среднерусской» популяции показал следующее. Во-первых, аллельный спектр микросателлитных локусов и их распределение

среди населения Белгородской области в целом соответствуют их распределению в восточнославянском генофонде Среди русского населения Белгородской области частоты аллелей ЭУ8390*25, БУБ390*26, ОУ5393*13 достоверно выше среднерусских показателей (р<0 05-0 001), а концентрация аллелей БУБЗ 92*13, БУ8393*14, ВУ819*13, ОУ819*14 - ниже среднерусских значений (р<0 05-0.001)

Во-вторых, русское и украинское население Белгородской области достоверно отличается по частотам трех аллелей двух БТЯ локусов У-хромосомы концентрация аллелей ЭУ8390*24 и ОУ819*13 у украинцев области выше (р<0 05-0 001), а распространенность аллеля ВУЗ 19* 14 - ниже (р<0 05) по сравнению с русским населением области

3. Генетическая дифференциация населения Белгородской области по маркерам У-хромосомы

При исследовании генного разнообразия белгородской популяции установлено, что средний уровень генной дифференциации русского населения Белгородской области, оцененный по данным о частотах 16 гаплогрупп У-хромосомы, составил С5Т = 0 0078, а по данным о частотах 63 аллелей 7 ¿ТЛ локусов У-хромосомы - 651=0 0066 Таким образом, по данным двух систем (БЫР и БТИ) У-хромосомы получены примерно одинаковые значения уровня генной дифференциации белгородской популяции Следует отметить, что уровень генетической изменчивости населения Белгородской области, оцененный нами по полиморфным локусам У-хромосомы (С5Т = 0 0066 =0 0078), полностью соответствует аналогичному показателю, полученному для этих же популяций по частотам фамилий —/г=0 0062 (И Н Сорокина, 2006) Согласованная картина изменчивости маркеров У-хромосомы и фамилий показана Е В Бала-новской, О П Балановским (2006) и для русского генофонда в целом

Для того чтобы оценить насколько значима гетерогенность генофонда русского населения Белгородской области в системе русского генофонда мы сравнили уровень генетической дифференциации русского населения с генетической изменчивостью всего русского народа В связи с тем, что в доступной нам литературе имеются данные о генетической гетерогенности русского народа по БЫР маркерам У-хромосомы, оцененной лишь с использованием показателя генетических расстояний (с1) (Вагановская, Балановский, 2006), для такого сравнительного анализа мы тоже произвели расчет генетических расстояний между изученными популяциями Белгородской области через показатель (с!) Средние генетические расстояния по гаплогруппам У-хромосомы в общерусском генофонде составили <1 = 0 136 (Балановская, Балановский, 2006), а гетерогенность русского населения Белгородской области по нашим данным -(1 = 0 022 Итак, как видно, уровень генной дифференциации русского населения Белгородской области по БЫР маркерам У-хромосомы ниже дифференциации русского генофонда в целом Однако разнообразие русского населения Белгородской области, которое охватывает небольшой круг достаточно близко расположенных популяций, и представляет собой лишь небольшую часть всего русского народа, оказалось весьма существенным - на популяции Белгородской области приходится около 20% всего разнообразия русского генофонда Аналогичные данные были получе-

ны нами ранее по иммуно-биохимическим маркерам (Жерлицына, 2006). Было установлено, что на популяции юга Центральной России приходится около 25% всего разнообразия русского генофонда.

Выполненный сравнительный анализ генетической изменчивости русского населения Белгородской области с использованием различных систем генетических маркеров показал, что гетерогенность русского населения области, оцененная по SNP маркерам Y-хромосомы (d = 0.022), существенно выше (в 3 раза) аналогичного показателя, полученного как по аутосомным ДНК маркерам d = 0.006 (неопубликованные данные Рудых, Песик), так и по иммуно-биохимическим маркерам d = 0.007 (Жерлицына, 2006, Лепендина, 2005). В русском генофонде средние генетические расстояния по SNP маркерам Y-хромосомы а = 0.136 также существенно выше, чем по иммуно-биохимическим маркерам d = 0.013 [Балановская, Балановский, 2006].

4. Филогенетический анализ микросателлитных гаплотипов внутри гаплогрупп

Филогенетические взаимоотношения микросателлитных гаплотипов внутри гаплогрупп и их разнообразие выявляли путем построения филогенетических деревьев по методу медианных сетей (Bandelt et al., 1995; 1999) с использованием программы Network 4.0. Медианные сети строили для шести основных гаплогрупп, характерных для русского и украинского населения Белгородской области в целом - IIa, lib, J2, N3, Rial, Rlb3. С целью получения наиболее адекватной картины эволюционных взаимоотношений между гапло-типами в гаплогруппах медианные сети строили по собственным и доступным нам литературным данным (Rootsi, 2004, 2006; Cinniglu, 2004, Харьков, 2005). На рисунке 3 представлена медианная сеть самой распространенной среди населения Белгородской области гаплогруппы Rial. Данная гаплогруппа характеризуется высокими показателями гаплотипического разнообразия.

a Q 9 ° V о О 02

О 'о т - - л

О Русские

v . €>3 ф Украинцы

ъ-в т^ф 9-

А а О о. а v> ,—.

#.....(i

Рис. 3. Медианная сеть микросателлитных гаплотипов гаплогруппы Rial у русского и украинского населения Белгородской области (стрелкой обозначен предполагаемый предковый гаплотип).

Медианная сеть гаплогруппы Rial имеет сложную структуру с множеством ретикуляций и характеризуется накоплением отдельных гаплотипов Предполагаемый предковый гаплотип данной гаплогруппы (на рисунке обозначен стрелкой) имеет аллельную структуру 11/14-12-25-11-11-13-16 (для DYS385a/b-388-390-391-392-393-19 соответственно) Характерны высокая частота гаплотипа-основателя и его минимальное среднее расстояние (по числу мутационных шагов) от других гаплотипов в выборке

5. Оценка возраста гаплогрупп

Оценку возраста проводили для шести основных гаплогрупп (Rial, IIb, N3, IIa, Rlb3, J2), выявленных у населения Белгородской области по собственным данным, а также по собственным вместе с мировыми данными Оценку проводили двумя методами 1) на основании средних квадратных различий в числе повторов по каждому локусу между всеми хромосомами и гаплотипом-основателем (Zhivotovsky et al, 2004), 2) с помощью оценки генетической дистанции р рассчитываемой, как среднее число мутационных шагов от гаплотипа-основателя ко всем остальным гаплотипам в составе медианной сети (Morral et al, 1994, Forster et al, 1996,2000, Saillard et al, 2000) Частоту мутаций микросателлитных локусов в обоих случаях определяли по JIА Животовскому (2004), как равную 6 9*10~4 на локус за 25 лет При расчете возраста гаплогрупп с помощью р основывались на том, что для системы из семи микросателлитных локусов генетическому расстоянию р = 1 соответствует время, равное 5176 годам (пересчет выбранного темпа мутирования на одну мутацию) Из-за отсутствия в мировых данных в аллельной композиции гаплотипов локуса DYS385a/b для гаплогрупп IIb, IIa, Rlb3 и локу-са DYS388 для гаплогруппы N3, для этих гаплогрупп оценку возраста проводили на основании панели из шести локусов, и в соответствии с этим пересчет темпа мутирования на одну мутацию в данном случае оказался равным 6039 годам Оценки возраста шести основных гаплогрупп, выявленных у населения Белгородской области, представлены в таблице

По полученным нами результатам наиболее молодыми являются гаплогруппы Rial, IIb, N3, IIa, Rlb3 Наиболее древней оказалась гаплогруппа J2 Оценки возраста гаплогрупп IIa, IIb, Rlb3, полученные по собственным данным, оказались несколько выше аналогичных оценок с включением мировых Следует отметить, что расчеты по суммарному набору данных более точны, так как более правильно отражают общее гаплотипическое разнообразие в пределах гаплогрупп, что приводит к уточнению возраста В небольшом наборе данных происходит накопление отдельных гаплотипов с частотой, не характерной для всего мирового разнообразия, что может завышать среднее отличие повторов от предкового гаплотипа и увеличивать возраст гаплогрупп В связи с этим необходимо отметить, что датировку возраста гаплогруппы J2 следует рассматривать с осторожностью, так как расчеты производились на ограниченном наборе данных, из-за отсутствия в доступной нам литературе информации о мировом разнообразии гаплотипов в пределах гаплогруппы J.

Таблица

Оценка возраста шести основных гаплогрупп белгородской популяции

Гаплогруппа Время генерации разнообразия в гаплогруппах, тыс лет

по Zhxvotovsry et al, 2004 по Forster et al, 1996,2000

Собственные данные Собственные вместе с мировыми Собственные данные Собственные вместе с мировыми

Rial 9 55±3 07 11 44±3 87 9 38±2 64 10 76-2 45

lib 10 62±3 24 6 74±2 45 9 80±1 99 514±1 26

N3 8 63±2 61 9 52±1 92 10 35±3 07 9 08±2 22

Ila 11 9Ш31 9 00*3 19 11 87±2 81 7 38±1 91

Rlb3 18 12±4 60 12 72±3 06 14 73±3 96 11 19±3 07

J2 25 36±7 44 - 24 47±7 56 -

Оценки времени происхождения гаплотипического разнообразия внутри гаплогрупп, полученные в нашем исследовании в целом близки к оценкам возраста гаплогрупп по данным других авторов Лишь для гапло-группы Rial полученная нами оценка возраста оказалась несколько ниже датировок, приводимых другими авторами В работах Rootsi S et al (2004, 2006) представлены оценки возраста гаплогрупп Ila, lib, N3 Возраст соответствующих гаплогрупп составил 11а - 8 8±3 2 тыс лет, lib = 7 6±2 7 тыс лет (Rootsi et al, 2004), N3 = 11 8±6 8 тыс лет (Rootsi et al, 2006) Авторы отмечают, что оценку возраста гаплогруппы N3 необходимо рассматривать с осторожностью, из-за очень большой стандартной ошибки, вызванной ограниченным объемом выборки по гаплогруппе N3 По данным Степанова В А (2002) оценка времени происхождения гаплогруппы N3 составляет 5-7 тыс лет Другие авторы дают следующие оценки возраста данной гаплогруппы 2 0-4 0 тыс лет (Zerjal et al, 1997), - 42 тыс лет (Lahermo et al, 1999), 8 4±7 0 тыс лет (Karafet et al, 1999) Согласно данным Харькова В Н (2005) возраст гаплогруппы Rial составил 13-16 тыс лет В работе Wells R S (2001) возраст гаплогруппы Rial датирован —15 тыс лет

6. Таксономический анализ населения Белгородской области и оценка места его генофонда в системе русского и украинского генофондов

На основе методов многомерной статистики (кластерный анализ, многомерное шкалирование, факторный анализ) по данным о частотах гаплогрупп Y-хромосомы проведено исследование генетических расстояний между русским (популяции Яковлевского, Прохоровского и Красненского районов) и украинским (популяции Грайворонского и Красногвардейского районов) населением Белгородской области и изучено их место среди «среднерусской» и «среднеураинской» популяций

При исследовании генетических соотношений между русским населением Яковлевского, Прохоровского, Красненского районов Белгородской области выявлено объединение в один кластер Яковлевского и Прохоровского районов Красненский район оказался генетически удален от данного кластера (рис 4) Установленная генетическая дифференциация изучаемых популя-

ций согласуется с их географическим положением. Яковлевский и Прохоров-ский районы расположены на западе области и непосредственно граничат друг с другом, Красненский район территориально отдален от них и расположен на востоке области (рис 1). Коэффициент корреляции Спирмена между матрицами генетических и географических расстояний составляет р = 1.00 (р = 0.03).

Рис. 4. График двухмерного шкалирования трех районных популяций Белгородской области (построен по частотам 16 гаплогрупп У-хромосомы).

Анализ генетических соотношений пяти районных популяций с русским и украинским населением Белгородской области показал дифференци-ровку рассматриваемых районов на два кластера (рис.5).

Рис. 5. Расположение в пространстве трех главных факторов пяти популяций Белгородской области (ось X - первый фактор, ось У - второй фактор, ось Ъ - третий фактор) (по частотам 16 гаплогрупп У-хромосомы)

Первый - «западный», включающий Яковлевский и Прохоровский районы Белгородской области, второй - «восточный», представлен Краснен-ским и Красногвардейским районами области. Генетически отдаленным от

этих популяций оказался Грайворонский район, территориально расположенный на юго-западе области. Такое объединение популяций обнаруживается всеми методами многомерной статистики - кластерным анализом, многомерным шкалированием, факторным анализом, что подтверждает реальность данных кластеров. Следует отметить, что выявленная подразделенность популяций Белгородской области соответствует их реальному географическому положению (рис. 6). Полученные нами данные полностью согласуются с результатами исследований М.С. Жерлициной (2006), которая на основе распределения 29 аллелей 11 локусов иммунобиохимических маркеров среди семи районных популяций юга Центральной России выявила их дифференциацию на два кластера - «юго-западный» (включает Яковлевский и Прохоров-ский районы) и «северо-восточный» (включает Красненский район).

Рис. 6. Территори&тьное расположение пяти изучаемых районов Белгородской области (овалом обведены популяции, которые формируют кластеры при кластерном анатазе, многомерном шкалировании и факторном анализе).

Изучение положения русского и украинского населения Белгородской области в системе русского и украинского генофондов было проведено на основании собственных данных о распределении частот 13 гаплогрупп У-хромосомы среди населения Белгородской области и литературных данных по частотам этих же гаплогрупп в «среднерусской» и «среднеукраинской» популяциях, взятых из работ Балановской Е.В., Балановского О.П. (2006), Харькова В.Н. (2005), ТихМ^ 8. е1 а1. (2004). Установлено, что русское население Белгородской области имеет минимальные генетические расстояния со «среднерусской» популяцией. Украинское население Белгородской области, как и «среднеукраинская» популяция генетически удалены от них (рис. 7).

0 040

0 035

0 030 0 025 0 020 0,015

0010

' Украинское население "Среднеукраинская* "Среднерусская Русское население

Белгородской области полулмщ популямия Белгсродскои области

Рис 7 Дендрограмма генетических соотношений русского и украинского

населения Белгородской области со «среднерусской» и «среднеукраинской»

популяциями (построена методом Уорда по частотам 13 гаплогрупп

У-хромосомы)

ВЫВОДЫ

1 Дана характеристика структуры генофонда русских и украинских популяций Белгородской области (5 популяций, 403 человека) по данным о распределении частот 16 гаплогрупп и 66 аллелей семи высоковариабельных микросателлитных локусов У-хромосомы

2 Генетическая дифференциация населения Белгородской области по гаплогруппам У-хромосомы (<1 = 0 022) выше аналогичных показателей по ау-тосомным ДНК (<1 = 0 006) и иммунно-биохимическим (<1 = 0 007) маркерам

3 Оценки времени накопления генетического разнообразия и времени дивергенции этносов для большинства гаплогрупп восходят к эпохе мезолита

4 Популяции Белгородской области дифференцируются на два кластера - «западный» и «восточный», в соответствии с географическими расстояниями между ними

5 Русское население Белгородской области имеет минимальные генетические расстояния со «среднерусской» популяцией, а украинское население Белгородской области, как и «среднеукраинская» популяция генетически удалены от них

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1 Популяционно-генетические характеристики русского населения Центральной России /МИ Чурносов, Е В Балановская, И Н Сорокина, И Н Лепендина, В Ю Песик, Н А Рудых, И К Аристова, Л А Цапкова, В С Ва-щилин, М С Жерлицына // Сборник трудов юбилейной научной конференции КГМУ на сессии Центрально- Черноземного научного центра РАМН, посвященной 70-летию КГМУ - Курск КГМУ, 2005 -т 1 - С 189-190

2 Цапкова, Л А Полиморфизм локусов DYS393, DYS390 Y-хромосомы в популяциях русских и украинцев Белгородской области / Л А Цапкова // Юбилейная межвузовская научная конференция студентов и молодых ученых, посвященная 70-летию КГМУ «Молодежная наука и современность» - Курск КГМУ, 2005 - Ч 1 - С 83-84

3 Анализ аллельных частот STR локуса DYS393 Y-хромосомы в популяциях украинцев / Л А Цапкова, М И Чурносов, М А Ищук, Л А Атрамен-това,ЕВ Балановская//Медицинская генетика -2005 -т4, №6 -С 285-286

4 Материалы по изучению структуры генофонда русского населения Центральной России /МИ Чурносов, В Ю Песик, Н А Рудых, И Н Сорокина, Л А Цапкова, В С Ващилин, И Н Лепендина, И К Аристова, М С Жерлицына, ЕВ Балановская//Медицинская генетика -2005 — т4,№6 -С 289

5 Цапкова, Л А Распределение частот аллелей локусов DYS 392, DYS 19 Y-хромосомы в популяциях русских и украинцев Белгородской области / Л А Цапкова, Е В Балановская, М И Чурносов // Материалы Российской научной конференции с международным участием «Медико-биологические аспекты мультифакториальной патологии» - Курск КГМУ, 2006 -т 1 -С 69-71

6 Цапкова, Л А Распределение аллельных частот 4 Y-STR-локусов DYS 19, DYS390, DYS392, DYS393 у жителей Белгородской области русского и украинского этносов / Л А Цапкова, Е В Балановская, М И Чурносов // Университетская наука Взгляд в будущее «Сборник трудов 71-й научной конференции КГМУ и сессии Центрально- Черноземного научного центра РАМН Курск КГМУ, 2006 - т1 -С 169-170

7 Описание структуры генофонда русского населения юга Центральной России /МИ Чурносов, И Н Сорокина, И Н Лепендина, И К Аристова, М С Жерлицына, В Ю Песик, Н А Рудых, Л А Цапкова, В С Ващилин, Е В Балановская//Медицинская генетика Москва, 2006 -Т 5, №6 (48) - С 16-20

8 Паникар, В И Распределение гаплотипов Y-хромосомы в популяциях русских и украинцев Белгородской области / В И Паникар, Г В Ростовцева, Л А Цапкова // Молодежная наука и современность 71-я итоговая межвузовская конференция студентов и молодых ученых Курск КГМУ, 2006 -Ч I -С 71

9 Цапкова, Л A STR полиморфизм Y-хромосомы у русского и украинского населения Белгородской области / Л А Цапкова, М И Чурносов, Е В Балановская // Материалы Международной конференции «Генетика в России и мире» посвященной 40-летию института общей генетики им Вавилова РАН Москва,2006 -С 210

10 Использование различных типов генетических маркеров для описания популяционной структуры населения / Чурносов М И, Балановская Е В , Сорокина И Н, Лепендина И Н, Цапкова JIА, Аристова И К , Песик В Ю , Рудых Н А , Жерлицына М С , Ващилин В С, Калмыкова Е В , Никипелова ЕВ// Вестник новых медицинских технологий Тула, 2006 - т XIII, №2 -С 173-176

11. Цапкова, JIА Анализ аплельных частот локуса DYS391 в популяциях русских и украинцев Белгородской области / Л А Цапкова // Современные проблемы популяционной экологии Материалы IX Международной научно-практической экологической конференции Белгород, 2006 - С 224-225

12 Цапкова, Л А Использование полиморфизмов локусов DYS 390 и DYS 393 Y-хромосомы для популяционно-генетического анализа / Л А Цапкова, М И Чурносов, Е В Балановская // Научные ведомости БелГУ - Белгород, 2006 - Вып 4, №3 (23) - С 123-126

13 Распределение гаплогрупп Y-хромосомы в русских популяциях Центральной России / Л А Цапкова, И С Ефимова, И Н Лепендина, М И Чурносов, Е В, Балановская // Сборник трудов 72-й научной конференции КГМУ и сессии Центрально-Черноземного научного центра РАМН -Курск КГМУ, 2007 -т2 - С 43-46

14 Цапкова, Л А Анализ полиморфизма локусов DYS388, DYS391 Y-хромосомы в популяциях Белгородской области / Л А Цапкова // Вестник РГМУ -М -2007, №2 (55) - С 324.

15 Цапкова, Л А Анализ распределения гаплогрупп Y-хромосомы среди населения юга Центральной России / Л А Цапкова // Материалы межрегиональной (с международным участием) научно-практической конференции «Социальная экология в изменяющейся России проблемы и перспективы» -Белгород, 2007 - 4 1 -С 413-418

Цапкова Лариса Александровна Полиморфизм Y-хромосомы среди населения Белгородской области

Изучен полиморфизм 20 диаллельных маркеров (Ml (YAP), М9, M17, М46 (Tat), М70, М78, М170, М172, МПЗ, М178, М201, М223, М231, М242, М253, М269, 12F2, Р37, Р43, 92R7) и 7 STR маркеров (DYS385a/b, DYS388, DYS390, DYS391, DYS392, DYS393, DYS19 (DYS394)) Y-хромосомы среди коренных русских и украинских жителей Белгородской области Дана характеристика структуры генофонда русских и украинских популяций Белгородской области (5 популяций, 403 человека) по данным о распределении частот 16 гаплогрупп и 66 аллелей семи высоковариабельных микросателлитных локусов Y-хромосомы Показано, что генетическая дифференциация населения Белгородской области по гаплогруппам Y-хромосомы выше аналогичных показателей по аутосомным ДНК-маркерам и иммунно-биохимическим маркерам Рассчитаны оценки времени накопления генетического разнообразия и времени дивергенции этносов Установлены особенности генетической дифференциации и своеобразие расположения населения Белгородской области в системе русского и украинского генофондов

Tsapkova Larisa Alexandrovna Polymorphism of Y-chromosome among population of Belgorod region

Structure of gene pool of Russian and Ukrainian populations of Belgorod region (5 populations, 403 persons) according to data of frequency distribution of 16 gaplogroups (Rial, lib, N3, lia, Rlb3, J2, ЕЗЫ, RI, K2, N2, Ile, J, D and E, G, K, Q) and 66 alleles of seven highly variable micro-satellite locuses (DYS385a/b, DYS390, DYS394)) of Y-chromosome was studied It was shown that genetic differentiation of population DYS391, DYS392, DYS393, DYS19 (of Belgorod region according to gaplogroups of Y-chromosome is higher than analogous indices according to autosomal DNA-markers and immuno-biochemical markers Time evaluation of accumulation of genetic diversity and time of ethnos divergence was calculated Particularities of genetic differentiation and uniqueness of Belgorod region location in the system of Russian and Ukrainian gene pool were determined

Подписано в печать 06 05 2008 Формат60*84/16 Гарнитура Times Уел п л 1,0 Тираж 100 экз Заказ 106 Оригинал-макет подготовлен и тиражирован в издательстве Белгородского государственного университета. 308015, г Белгород, ул Победы, 85

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Цапкова, Лариса Александровна

1. ВВЕДЕНИЕ.5

2. ГЛАВА 2. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ПОПУЛЯЦИОННОЙ

ГЕНЕТИКЕ ЧЕЛОВЕКА (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).10

3. 2.1 .Характеристика генетических систем.10

4. 2.2. Генетические свойства Y-хромосомы и ее использование в эволюционных исследованиях.17

5. 2.3. Популяционно-генетические исследования полиморфизма Y-хромосомы среди населения Северной

Евразии.22

6. 2.4. Характеристика «диаллельных» гаплогрупп • Y-хромосомы.28

7. 2.5. Межпопуляционное и внутрипопуляционное А генетическое разнообразие.36

8. 2.6. Анализ межпопуляционных различий методами многомерной статистики.43

9. 2.7. Генетические деревья и оценка возраста гаплогрупп Y-хромосомы.45

10. 2.8. История формирования населения юга Центральной

России.51

11. ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.649 {

12. 3.1. Описание объектов исследования.64

13. 3.2. Методы генотипирования маркеров Y-хромосомы.69

14. 3.3. Статистический анализ популяционно-генетических данных.85

15. ГЛАВА 4. ПОЛИМОРФИЗМ Y-ХРОМОСОМЫ У НАСЕЛЕНИЯ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ.92

4.1. Анализ распределения гаплогрупп Y-хромосомы у коренного русского и украинского населения

Белгородской области.92

4.2. Итоги описания распределения гаплогрупп Y-хромосомы среди населения Белгородской области.

4.3. Частоты STR маркеров Y-хромосомы среди русского и украинского населения Белгородской области.100

4.4. Генетическая вариабельность STR локусов

Y-хромосомы у русского населения Белгородской области.

4.5. Гаплотипическое разнообразие Y-хромосомы у населения Белгородской области.112

4.6. Итоги описания аллельного разнообразия, микросателлитов Y-хромосомы среди населения

Белгородской области.114

4.7.Филогенетический анализ микросателлитных ranлотипов внутри гаплогрупп.115

4.8. Оценка возраста гаплогрупп.134

4.9. Оценка времени дивергенции популяций.138

ГЛАВА 5. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ ПОПУЛЯЦИЯМИ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ И ИХ

СОСЕДЯМИ.141

5.1. Расстояния между популяциями Белгородской области.

5.1.1. Расстояния между тремя популяциями Белгородской области.141

5.1.2. Расстояния между пятью популяциями Белгородской области.147

5.2. Генетические расстояния между населением Белгородской области, «среднерусской» и среднеукраинской» популяциями.156

30. 5.3. Генетическое положение русских и украинцев Белгородской области, «среднерусской» и «среднеукраинской» популяций среди популяций других языковых семей.159

31. 5.4. Итоги анализа генетических соотношений между популяциями Белгородской области и их соседями.162

Введение Диссертация по биологии, на тему "Полиморфизм Y-хромосомы среди населения Белгородской области"

Актуальность проблемы.

Исследования, связанные с анализом происхождения и эволюционной истории популяций человека, в настоящее время являются наиболее актуальными в популяционной генетике. Данные о структуре генофондов современных популяций могут отражать основные микроэволюционные процессы в историческом прошлом этих популяций [Гинтер, 2002, Алтухов, 2003].

Одним из подходов в изучении генетической структуры популяций человека является анализ гаплогрупп Y-хромосомы. Благодаря своим генетическим свойствам - гаплоидность, передача по отцовской линии, отсутствие рекомбинаций, Y-хромосома зарекомендовала себя как высокоперспективный маркер и широко используется в популяционно-генетических исследованиях. Благодаря отсутствию рекомбинаций и небольшой эффективной численности Y-хромосома в большей степени, чем аутосомы и мтДНК, подвержена эффектам генетического дрейфа и характеризуется большей степенью популяционной вариабельности, что приводит к высокому уровню географической дифференциации, которая может быть использована для исследования миграционных событий в истории тех или иных народов [Jobling, Tyler-Smith, 2003].

Полиморфизм Y-хромосомы широко изучен во многих мировых популяциях. Соответствующие данные представлены в работах Hammer M.F. et al. (1994), Hammer M.F., Horai S. (1995), Underhill P.A. et al. (1996, 1997), Schneider P.M. et al. (1998), Harles M.E. et al. (1998, 1999), Bhattacharyya N.P. et al. (1999). В настоящее время идет активное накопление информации по маркерам Y-хромосомы в различных расово-этнических группах как в пределах России, так и в странах ближнего зарубежья [Хуснутдинова и др., 2006, Лимборская и др., 2002, Степанов и др., 2002, 2006, Малярчук и др., 2005, Балановская, Балановский, 2006]. Тем не менее, полиморфизм Y-хромосомы недостаточно изучен как в популяциях русских, так и у восточных славян в целом. Имеется лишь незначительное количество работ, посвященных этому вопросу.

Изучение населения Белгородской области является особо актуальным, так как, во-первых, территория современной Белгородской области представляет южные районы исконного ареала русского народа, а сам город Белгород с окружающими его поселениями был основан в XVI в. в составе оборонительной черты у южной границы Руси [«Белгородоведение», 2002]. Во-вторых, популяция Белгородской области, территориально расположенная на стыке России и Украины, в XVI-XVII вв. формировалась под значимым влиянием как русского, так и украинского этносов [Шмелев, 1995]. В-третьих, до настоящего времени практически не изучены особенности полиморфизма Y-хромосомы в русских популяциях, располагающихся в смежных областях расселения восточнославянских народов, не оценивалось их место в системе восточнославянского генофонда. Таким образом, Белгородская область может служить адекватной моделью-для изучения генофонда двух основных восточнославянских групп - русских и украинцев.

В генофонде восточных славян представлены различные по времени и месту происхождения гаплогруппы Y-хромосомы, которые являются результатом миграций различных этнических групп в историческом прошлом [Степанов, 2002, Лимборская и др., 2002, Балановская, Балановский, 2006]. Поэтому анализ гаплогрупп в генофонде восточных славян необходим для понимания процессов этногенеза и расселения современного человека на планете.

Цель работы.

Изучить генофонд коренного населения Белгородской области и его место в популяционной системе восточнославянских народов по данным о полиморфизме Y-хромосомы.

Задачи исследования.

1. Дать характеристику генофонда коренного русского и украинского населения Белгородской области по данным о распределении частот 16 гаплогрупп и 66 аллелей семи STR локусов Y-хромосомы.

2. Провести филогенетический анализ микросателлитных гаплотипов и оценить возраст гаплогрупп Y-хромосомы у населения Белгородской области.

3. Оценить степень генетической дифференциации русского и украинского населения Белгородской области.

4. Рассмотреть место генофонда белгородской популяции в системе русского и украинского генофондов.

Научная новизна.

В работе впервые изучен генофонд коренного русского и украинского населения Белгородской области по данным о полиморфизме Y-хромосомы. Установлены основные гаплогруппы, являющиеся основой мужского генофонда белгородской популяции. Проведен филогенетический анализ и рассчитан возраст основных гаплогрупп Y-хромосомы, характерных для населения области. Различными методами многомерной статистики установлено наличие подразделенности населения Белгородской области, показано ее соответствие географическим расстояниям. Установлено положение генофонда популяций Белгородской области в структуре русского и украинского генофондов.

Научно-практическая значимость работы.

Охарактеризована генетическая структура коренного населения Белгородской области по большому спектру молекулярно-генетических маркеров Y-хромосомы. Выявлены особенности распределения SNP и STR маркеров Y-хромосомы среди русского и украинского населения области. Проведен анализ генетической дифференциации белгородской популяции. Оценены генетические соотношения населения Белгородской области с восточнославянскими популяциями.

Полученные данные могут представлять интерес для антропологов, этнографов, лингвистов и демографов и в целом послужат важным дополнением в исследованиях по истории народонаселения юга Центральной России. Популяционно-генетические данные о полиморфизме Y-хромосомы могут быть использованы в практике судебно-медицинской экспертизы. Результаты исследования используются в учебном процессе в ГОУ ВПО Белгородском государственном университете и ГОУ ВПО Курском государственном медицинском университете.

Положения, выносимые на защиту.

1. Генофонд коренного русского и украинского населения Белгородской области имеет четко выраженные западноевразийские характеристики.

2.Возраст возникновения большинства гаплогрупп в белгородской популяции соответствует эпохе мезолита.

3. Популяции Белгородской области дифференцируются на два кластера в соответствии с географическими расстояниями между ними.

4. Русское население Белгородской области имеет минимальные генетические расстояния со «среднерусской» популяцией, а украинское население Белгородской области, как и «среднеукраинская» популяция генетически удалены от них.

Апробация работы. Основные результаты диссертации доложены и обсуждены на: Годичной научной конференции сотрудников Белгородского госуниверситета (2005, 2006, 2007), V съезде Российского общества медицинских генетиков (Уфа, 2005), Юбилейной научной конференции Курского госмедуниверситета на сессии Центрально-Черноземного научного центра РАМН, посвященной 70-летию КГМУ (Курск, 2005), Межвузовской научной конференции студентов и молодых ученых, посвященной 70-летию КГМУ «Молодежная наука и современность» (Курск, 2005), Российской научной конференции с международным участием «Медико-биологические аспекты мультифакториальной патологии» (Курск, 2006), 71-й итоговой межвузовской конференции студентов и молодых ученых (Курск, 2006), международной конференции «Генетика в России и мире», посвященной 40-летию института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН (Москва, 2006), IX международной научно-практической экологической конференции (Белгород, 2006), VI открытой окружной конференции молодых ученых «Наука и инновации XXI века» (Сургут, 2006), II Международной Пироговской студенческой научной медицинской конференции (Москва, 2007), 72-й научной конференции КГМУ и сессии Центрально-Черноземного научного центра РАМН (Курск, 2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, из них 5 из списка ВАК.

Структура и объем диссертации.

Диссертационная работа изложена на 244 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, двух глав собственных результатов, заключения, выводов, списка литературы и приложения. Работа иллюстрирована 31 таблицей, 52 рисунками. Список литературы содержит 228 источников, из них 97 зарубежных авторов.

Заключение Диссертация по теме "Генетика", Цапкова, Лариса Александровна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучена структура генофонда населения Белгородской области по данным о полиморфизме 20 диаллельных маркеров (Ml (YAP), М9, Ml7, М46 (Tat), М70, М78, М170, М172, МПЗ, М178, М201, М223, М231, М242, М253, М269, 12F2, Р37, Р43, 92R7) и 7 высоковариабельных микросателлитных локусов (DYS385a/b, DYS388, DYS390, DYS391, DYS392, DYS393, DYS394 (DYS19)) Y-хромосомы. Выявлены закономерности распределения частот аллелей среди коренного русского и украинского населения в пяти районных популяциях Белгородской области (Яковлевский, Прохоровский, Красненский районы - русское население, Грайворонский и Красногвардейский районы - украинское).

При анализе вариабельности частот гаплогрупп в популяциях Белгородской области и сравнении с данными по восточнославянскому генофонду в соответствии с наличием или отсутствием географических закономерностей в изменчивости частот гаплогрупп были выявлены следующие особенности.

Во-первых, среди коренного русского и украинского населения Белгородской области было выявлено 16 гаплогрупп (Rial, lib, N3, Ila, Rlb3, J2, ЕЗЫ, Rl, К2, N2, lie, J, D и Е, G, К, Q). С частотой более 1% (1.2455.82%) в генофонде белгородской популяции встречалось 8 гаплогрупп -Rial, lib, N3, Ila, Rlb3, J2, E3bl, Rl, удельный вес которых в сумме составил 95%. Самыми частыми среди русского населения области оказались 3 гаплогруппы - Rial (57.14%), lib (13.72%), N3 (11.71%), а среди украинского - 4 гаплогруппы - Rial (47.17%), lib (20.75%), ЕЗЫ (11.32%), N3 (5.66%).

Во-вторых, частоты гаплогрупп Rial и lib среди русского населения Белгородской области достоверно выше среднерусских показателей, а распределение гаплогрупп N3 и Rlb3 - ниже среднерусских значений. Концентрация гаплогрупп Ila, J2, ЕЗЫ у русских Белгородской области соответствовала их средним частотам в русских популяциях. Следует отметить, несмотря на то, что значения частот по некоторым гаплогруппам оказались ниже или выше среднерусских значений, изменчивость частот всех изученных гаплогрупп у населения Белгородской области соответствует их вариабельности в восточнославянском генофонде.

В-третьих, у русского населения Белгородской области выявлен тренд повышения частот гаплогруппы ЕЗЫ и снижения концентрации гаплогруппы Rlb3 с запада на восток. В русском генофонде для гаплогруппы ЕЗЫ характерна мозаичная изменчивость в распределении (подобно «лоскутному одеялу») [Балановская, Балановский, 2006]. В целом же частоты гаплогруппы ЕЗЫ, выявленные в нашем исследовании, вписываются в паттерн низких частот на юге (в том числе и Белгородской области) [Балановская и Балановский О.П., 2006]. В русском ареале четкой географической закономерности в распределения гаплогруппы Rlb3 не обнаружено, а ее частоты варьируют по отдельным русским популяциям от нуля до 13%. Наши данные (3.14%) вписываются в общерусские пределы варьирования концентрации Rlb3. По остальным гаплогруппам в пределах Белгородской области каких либо трендов нами не установлено, однако частоты всех без исключения гаплогрупп, выявленных в нашем исследовании, вписываются в общерусский генетический рельеф распределения этих гаплогрупп.

В-четвертых, русское и украинское население Белгородской области по частотам гаплогрупп Y-хромосомы не отличается, за исключением гаплогруппы Rlb3, концентрация которой у украинцев (11.32%) оказалась достоверно на порядок выше, чем у русских (1.14%). Согласно литературным данным присутствие гаплогруппы Rlb3 в восточнославянском генофонде выражено незначительно, и у украинцев ее частоты несколько выше, чем у русских. Распределение этой гаплогруппы в Европе связывают с постледниковыми миграциями людей из рефугиума Малой Азии в течение палеолита и голоцена [Cinnioglu et al., 2004]

При исследовании генного разнообразия белгородской популяции установлено, что средний уровень генной дифференциации русского населения Белгородской области, оцененный по данным о частотах 16 гаплогрупп Y- хромосомы, составил Gst*10 = 0.78, а по данным о частотах 63 аллелей 7 STR локусов Y- хромосомы - GST*10 =0.66. Таким образом, по данным двух систем (SNP и STR) Y-хромосомы получены примерно одинаковые значения уровня генной дифференциации белгородской популяции.

Далее мы поставили задачу оценить, насколько значима гетерогенность генофонда русского населения Белгородской области в системе русского генофонда. Для решения этой задачи сравним уровни генетической дифференциации русского населения Белгородской области с генетической изменчивостью всего русского народа. В связи с тем, что в доступной нам литературе имеются данные о генетической гетерогенности русского народа по SNP маркерам Y-хромосомы, оцененной лишь с использованием показателя генетических расстояний (d) (Балановская, Балановский, 2006), для такого сравнительного анализа мы тоже произвели расчет генетических расстояний между изученными популяциями Белгородской области через показатель (d). Средние генетические расстояния по гаплогруппам Y-хромосомы в общерусском генофонде составили d = 0.136 (Балановская, Балановский, 2006), а гетерогенность русского населения Белгородской области по нашим данным - d = 0.022 (табл. 32). Итак, как видно, уровень генной дифференциации русского населения Белгородской области по SNP маркерам Y-хромосомы ниже дифференциации русского генофонда в целом. Однако разнообразие русского населения Белгородской области, которое охватывает небольшой круг достаточно близко расположенных популяций, и представляет собой лишь часть всего русского народа, оказалось весьма существенным - на популяции Белгородской области приходится около 20% всего разнообразия русского генофонда. Аналогичные данные были получены нами ранее по иммуно-биохимическим маркерам (Жерлицына, 2006). Было установлено, что на популяции юга Центральной России приходится около 25% всего разнообразия русского генофонда.

Выполненный нами сравнительный анализ генетической изменчивости русского населения Белгородской области с использованием различных систем генетических маркеров показал, что гетерогенность русского населения области, оцененная по SNP маркерам Y-хромосомы, существенно выше (в 3 раза) аналогичного показателя, полученного как по аутосомным ДНК маркерам d = 0.006 (неопубликованные' данные Н.А. Рудых, В.Ю. Песик), так и по иммуно-биохимическимг маркерам d = 0.007 (данные М. С. Жерлицыной, 2006, Лепендиной, 2005) (табл. 32).

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Цапкова, Лариса Александровна, Москва

1. Алтухов Ю.П., Салменкова Е.А. Полиморфизм ДНК в популяционнойгенетике // Генетика. - 2002. - т.38, №9. - 1173-1195.

2. Алтухов Ю.П. Генетические процессы в популяциях. - М.: Наука, 2003.-431с.

3. Асеев М.В., Шаун Ф., Дин М., Баранов B.C. Популяционныеособенности частот мутации гена хемокинового рецептора CCR5, определяющего чувствительность к вирусу СПИДа // Генетика. - 1997. -т.ЗЗ,№12.-С.1724-1726.

4. Ахметова М.В., Викторова Т.В., Э.К. Хуснутдинова Э.К. Молекулярногенетический анализ полиморфизма VNTR аллелей фенилаланингидроксилазы у народов Волго-Уральского региона // Генетика. - 2000. - т.36, №8. - 1161-1165.

5. Балановская Е.В., Рычков Ю.Г. Этническая ' генетика:этногеографическое разнообразие генофонда народов мира // Генетика. - 1990. - т.28, № 1. - 114-121.

6. Балановская Е.В., Рычков Ю.Г. Этническая генетика: адаптивнаяструктура генофонда народов мира по данным о полиморфных генетических маркерах человека // Генетика. - 1990. - т.26, №4. - 739-748.

7. Балановская Е.В., Батсуурь Ж., Белковский А.Н. и др. Геногеографиянародонаселения: создание регионального геногеографического атласа с помощью ЭВМ // Генетика. - 1990а. - т.26, №5. - 925-935.

8. Балановская Е.В., Нурбаев Д., Балановский О.П. и др.Геногеографический анализ подразделенной популяции. I. Генофонд адыгов в системе кавказских генофондов // Генетика. - 1999. - т.35, № 6 . - С . 818-828.

9. Балановская Е.В., Балановский О.П. Русский генофонд. Взгляд впрошлое М.: Луч, 2006.

10. Баранов П.О., Бабенко В.Н., Иванова А.В. Особенностимитохондриального генофонда российских немцев // Генетика. - 1999. -т.35,№2.-С.249-254.

11. Бахмут В. «Ухожаи» на тихой сосне // Знамя труда. - 1995. - З.

12. Белгородоведение: Учебник для общеобразовательных учреждений /Под ред. В.А. Шаповалова. - Белгород, 2002. - 410 с.

13. Белгородская губерния. 1727-1779 гг. Сборник документов иматериалов. - Белгород, 2002. - 236 с.

14. Бермишева М.А. Генофонд народов Вол го-Уральского региона поданным о полиморфизме митохондриальной ДНК и Y-хромосомы / Автореф. дисс.. канд. биол. наук. - М . , 2001а. - 25 с.

15. Бермишева М.А., Викторова Т.В., Беляева О. и др. Полиморфизмгипервариабельного сегмента I митохондриальной ДНК в трех этнических группах Волго-Уральского региона // Генетика. - 2001 б. т.37,№8.-С. 1118-1124.

16. Бермишева М.А., Викторова Т.В., Хуснутдинова Э.К. Анализполиморфизма диаллельных локусов Y-хромосомы у народов ВолгоУральского региона // Генетика. - 2001в. - т.37, №7. - 1002-1007.

17. Борисовка. Исторические очерки: Издательский дом «В. Шаповалов» —Белгород, 2000.-384 с.

18. Викторова Т.В., Бермишева М.А., Шагина И.В. и др. Полиморфизммикросателлитных локусрв DYS19, DYS393 и частота Т-С-транзиции локуса RBF5 Y-хромосомы у народов Волго-Уральского региона // Генетика. - 2000. - т.36, №8. - 1150-1156.

19. Викторова Т.В. Генофонд народов Волго-Уральского региона:полиморфизм ядерной, митохондриальной ДНК и анализ мутаций в генах наследственных заболеваний / Автореф. дисс.. доктора мед. наук. - М., 2002. - 46 с.

20. Восточные славяне. Антропология и этническая история / Под ред.Т.И. Алексеевой. - 2-е изд. - М.: Научный мир, 2002. - 342 с.

21. Вчера, сегодня, завтра Красногвардейского района. - Белгород, 1987.58с.

22. Галеева А.Р., Гареева А.Э., Юрьев Е.Б., и т.д. Оценка VNTRполиморфизма в генах переносчиков серотонина и дофамина у мужчин с опийной наркоманией // Молекулярная биология. - 2002 - т.36, №4. 593-598.

23. Генофонд и геногеография народонаселения. Генофонд населенияРоссии и сопредельных стран. / Под ред. Ю.Г. Рычкова. - СПб.: Наука, 2000.-Т.1.-611с.

24. Голубенко М.В., Пузырев В.П., Салюков В.Б. Распространениеделеционно-инсерционного полиморфизма V межгенного района митохондриальной ДНК среди коренного населения Тувы // Генетика. - 2000. - т.36, №3. - 371-376.

25. Гончаренко О. Между Крымом и Москвой. Четыре факта из историиПрохоровского района / Комсомольская правда. - 2003. - 45. Зб.Грайворон - жемчужина Белогорья. - 2003. - 6-7.

26. Гречко В.В. Молекулярные маркеры ДНК в изучении филогении исистематики // Генетика. - 2002. - т.38, №8. - 1013-1033.

27. Демографический ежегодник Белгородской области за 2004 год:статистический сборник / Белгородстат. - 2005. - 139 с.

28. Деренко М.В., Дамбуева Н.К., Малярчук Б.А. и др. Структура иразнообразие митохондриального генофонда коренного населения Тувы и Бурятии по данным о рестрикционном полиморфизме // Генетика. - 1999. -т.35, №12. - 1706-1712.

29. Деренко М.В. Денисова Г.А., Малярчук Б.А. Структура генофондовэтнических групп Алтае-Саянского нагорья по данным о полиморфизме митохондриальной ДНК // Генетика. - 2001. - т.37, № 1 0 . - С . 1402-1410.

30. Деренко М.В. Малярчук Б.А., Денисова Г. А., Полиморфизмдиаллельных локусов Y-хромосомы у коренного населения АлтаеСаянского нагорья // Генетика. - 2002. - т.38, №3. - 393-399.

31. Дерябин В.Е. Многомерные биометрические методы для антропологов.- М . : ВИНИТИ, 2001. - С . 105-265.

32. Ельчинова Г.И., Парадеева Г.М., Ревазов А.А. Медико-генетическоеизучение населения Костромской области. Сообщение 9. Интерпретация матрицы генетических расстояний // Генетика. -1988. т.24,№11-С. 2043-2049.

33. Ельчинова Г.И., Ревазов А.А., Кадошникова М.Ю. Реконструкцияматрицы генетических расстояний // Генетика. —1989. - т.25, №12. - 2242-2246.

34. Ельчинова Г.И., Кадошникова М.Ю., Мамедова Р.А. Выявлениеособенностей генетической структуры популяции с помощью метода описания «генетического ландшафта»// Генетика. -1991а. - т.27, № 1 1 1994-2001.

35. Ельчинова Г.И., Кадошникова М.Ю., Мамедова Р.А. и др. О частотномкритерии выбора фамилий для изучения генетической структуры популяций // Генетика. - 1991 б. - т.27, №2. - 358-360.

36. Ельчинова Г.И., Кадошникова М.Ю., Мамедова Р.А., Брусинцова О.В.Подсчет инбридинга через повторяющиеся пары браков в популяциях в популяциях русского Нечерноземья // Генетика. - 1992. - т.28, №2. - 157-159.

37. Ельчинова Г.И., Мамедова Р.А., Брусинцова О.В., Гинтер Е.К.Сравнение ряда русских популяций по витальным статистикам и частотам генов, вызывающих наследственную патологию // Генетика. 1994. - т.ЗО, № 1 1 . - 1558-1559.

38. Епископосян Л.М., Оганесян Н.А., Худоян А.Ц. Изменчивостькоротких тандемных повторов Y-хромосомы человека // Генетика. 2001. - т.37, №8. - 1112-1117.

39. Жерлицына М.С. Генетический полиморфизм популяций югаЦентральной России (по данным об иммуно-биохимических генных маркерах) / Автореф. дисс.. канд. биол. наук. - М . , 2006. - 25 с.

40. Животовский Л.А. Статистические методы анализа частот генов вприродных популяциях // Итоги науки и техники. - Общая генетика. М.:ВИНИТИ, 1983. - 76-104.

41. Животовский Л.А., Хуснутдинова Э.К. Референтная популяция исудебно-медицинская ДНК-экспертиза: меж- и внутриэтнические различия по ДНК маркерам и оценка вероятности идентификации // Медицинская генетика. - 2003. - т.2., №5. - 201-206.

42. Животовский Л.А. Популяционные проблемы судебной генетики //Генетика. - 2006. - т.42, №10. - 1426-1436.

43. К истории Белгородчины. - Белгород, 1990. - 28-34.

44. Коваленко Е. Численность и социальный состав населения городаГрайворона и Грайворонского уезда (1678-1928 гг.) / Родной край. Грайворон, 2006.

45. Ковтюх Л.П. Генетическая структура населения ЦентральнойМолдавии // Генетика. - 1995. - т.31, №2. - 250-258.

46. Котляков В.М. Мы живем в ледниковый период? - Ленинград, 1966.233 с.

47. Котлярова Э., Масленников А.Б., Коваленко СП. Полиморфизм 3фланкирующей области аполипротеина В в популяции Сибирского региона // Генетика. - 1994. - т.ЗО, №5. - 709-712

48. Курбатова О.Л. Генетические процессы в городском населении (опытгенодемографического исследования популяции г. Москвы) / Автореф. дисс.. канд. биол. наук. - М., 1977. - 2 5 с.

49. Курск. Краеведческий словарь-справочник. - Курск, 1997. - 286 с.

50. Курский край: сборник по природе, истории, культуре и экономикеКурской губернии / Под ред. В. Иванова - Курск, 1925. - 125 с.

51. Лепендина И. Н. Генетическая структура Белгородской области и ееположение в системе восточнославянского генофонда (по данным об иммуно-биохимических генных маркерах) / Автореф. дисс.. канд. биол. наук. - М., 2005. - 23 с.

52. Лимборская А., Хуснутдинова Э.К., Балановская Е.В. Этногеномикаи геногеография народов Восточной Европы - М.: Наука, 2002. - 261 с.

53. Малярчук Б.А. Дифференциация славян и их генетическое положениесреди народов Евразии по данным об изменчивости митохондриальной ДНК // Генетика. - 2001. - т.37, №12 - 1705-1712.

54. Малярчук Б.А., Денисова Г.А., Деренко М.В. и др. Изменчивостьмитохондриальной ДНК в популяциях русского населения Краснодарского края, Белгородской и Нижегородской областей // Генетика.-2001.-т.37, №10.-С. 1411-1416.

55. Малярчук Б.А., Деренко М.В. Вариант Т4336С - маркермитохондриальной субгаплогруппы HI, общего компонента генофондов русских и германцев // Генетика. - 2001. - т.37, №11 - 1578-1580.

56. Малярчук Б.А., Деренко М.В. Изменчивость митохондриальной ДНКчеловека: распределение «горячих точек» в гипревариабельном сегменте I главной некодирующей области // Генетика. - 2001. - т.37, № 7 . - С . 991-1001.

57. Малярчук Б.А., Деренко М.В. Параллелизм в изменчивости 16278Ттипов митохондриальной ДНК в генофондах пришлого населения северо-восточной Азии и других европеоидных группах // Генетика. 2001. - т.36, №4. - 552-558.

58. Молчан Н. Строитель - земля Яковлевская. - Белгород, 1997. - 112 с.

59. Население России в XX веке. «Российская политическаяэнциклопедия». Т.1. РОССПЭН, 2000. - 463 с.

60. Наследственные болезни в популяциях человека / Под ред. Е.К.Гинтера. - М.: Медицина, 2002. - 304 с.

61. Пархоменко И. Г. Белгородская губерния. - Белгород, 2002. - 236 с.

62. Петрищев В.Н., Лебедева И.А., Шнейдер Ю.В. Генетическийполиморфизм системы ocl -антитрипсина в коренном населении Казахской ССР // Генетика. - 1987. - т.23, №12. - 2257 - 2264.

63. Погода Т.В., Никонова А.Л., Колосова Т.В. Аллельные варианты геноваполипротеинов В и СП у больных ишемической болезнью сердца и у здоровых лиц из Московской популяции // Генетика. — 1995. - т.31, №7. -С.1001-1009.

64. Посух О.Л., Осипова Л.П., Кашинская Ю.О. и др. Генетический анализструктуры популяции южных алтайцев пос. Мендур-Соккон (республика Алтай) // Генетика. - 1998. - т.34, №1. - 106-113.

65. Пузырев В.П., Степанов В.А., Голубенко М.В. и др. Линии мтДНК и Yхромосомы в популяциях Якутов // Генетика. - 2003. — т.39, №7. 975-981.

66. Пузырев В.П., Степанов В.А., Назаренко А. Геномные исследованиянаследственной патологии и генетического разнообразия Сибирских популяций // Генетика. - 2004. - т.38, №1. - 129-138.

67. Разиньков А.Н. Прошлое родной стороны: из истории Красненскогорайона. - Красное. - 1998. - 5-11.

68. Разиньков А.Н. Укол овцы. - Белгород- 1999. - 6-9.

69. Ревазов А.А., Ахмина Н.И., Гинтер Е.К. и др. Медико-генетическоеизучение населения Самаркандской области. Сообщение 2. Популяционно-генетическое описание четырех кишлаков Ургутского района // Генетика. - 1977. - т. 13, №11. - 2033-2044.

70. Ревазов А. А. Динамика параметров генетической структуры инаследственной отягощенности в современных популяциях человека / Автореф. дисс. .. докт. биол. наук. - М . , 1985. - 46 с.

71. Ревазов А.А., Парадеева Г.М., Русакова Г.И. Пригодность русскихфамилий в качестве "квазигенетического" маркера // Генетика. - 1986. -т.22, №4.-С.699-703.

72. России черноземный край. - Воронеж, 2000. - 862 с.

73. Русские / Под ред. В. А. Александрова. - Москва, 1999. - 828 с.

74. Рынков Ю.Г. Система древних изолятов человека в Северной Азии всвете проблем стабильности и эволюции популяций. Поиски и решения на путях популяционной генетики // Вопр. антропол. - 1973. - Вып.44. 3-15.

75. Рычков Ю.Г., Спицын В.А., Шнейдер Ю.В. и др. Генетика популяцийтаежных охотников - оленеводов Сибири. Биохимические маркеры генов Нр, Tf, Gc, Alb, GLOl, PGM1, AcP и EsD // Генетика. - 1984. т.20,№10.-С. 1701-1707.

76. Сорокина И.Н. Изучение популяционно-демографической структурынаселения Белгородской области / Автореф. дисс. . канд. биол. наук. М., 2005.-25 с.

77. Спицын В.А. Биохимический полиморфизм человека. - М.: МГУ,1985.-214 с.

78. Спицын В.А., Спицына Н.Х. Генетическая дифференциация башкирна разных уровнях иерархической структуры // Сравнительная антропология башкирского народа. - Уфа, 1990. - 78-84.

79. Спицын В.А., Бекман Л., Новорадовский А.Г. Генетическоеположение мордвы среди других финно-угорских народов // Генетика. -1995.-т .31,№8.-С. 1139-1146.

80. Спицын В.А., Куххойзер В., Макаров С В . и др. Русский генофонд.Частоты генетических маркеров // Генетика. - 2001. - т.37, №3. — 386-401.

81. Степанов В.А., Пузырев В.П. Анализ аллельных частот семимикросателлитных локусов Y-хромосомы в трех популяциях тувинцев // Генетика. - 2000а. - т.Зб, №2. - 241-248.

82. Степанов В.А., Харьков В.Н., Солтобаева Ж.О. Гаплотипы Yхромосомы в популяциях Средней Азии // Генетика. - 2001. - т.37, №2. -С.126-159.

83. Степанов В.А- Этногеномика населения Северной Евразии. - Томск.:Печатная мануфактура, 2002. - 243 с.

84. Тарантул В.З. Геном человека: Энциклопедия написанная четырьмябуквами. - М.: Языки славянской культуры, 2003. - 392с.

85. Украинцы. - М.: Наука, 2000. - 535с.

86. Харьков В.Н., Степанов В.А., Боринская А. Структура генофондаВосточных Украинцев по гаплогруппам Y-хромосомы // Генетика. 2004. - т.40, №3. - 415-421.

87. Харьков В.Н. Структура линий Y-хромосомы в популяциях Сибири /Автореф. дисс.. канд. биол. наук. - Томск., 2005а. - 24 с.

88. Харьков В.Н., Степанов В.А., Фещенко С П . Частоты диаллельныхгаплогрупп Y-хромосомы у Белорусов // Генетика. - 20056. - т.41, №8. -С.1132-1136.

89. Хитринская И.Ю., Степанов В.А., Пузырев В.П. Генетическоесвоеобразие населения Якутии по данным аутосомных локусов // Молекулярная биология-2003. -т.37, №2. - 234-239.

90. Хрунин А.В., Бебяков Н.А., Иванов В.П. Полиморфизммикросателлитов Y-хромосомы в русских популяциях севера и юга России на примере Курской и Архангельской областей // Генетика. 2005. - т.41, №8. - 1125-1131.

91. Хуснутдинова Э.К. Молекулярная этногенетика народов ВолгоУральского региона. - Уфа., 1999а. - 238 с.

92. Хуснутдинова Э.К., Викторова Т.В., Фатхлисламова Р.И. и др.Рестрикционный полиморфизм главной некодирующей области митохонлриальной ДНК в популяциях народов Волго-Уральского региона // Генетика. - 1999в. - т.35, №5. - 695-702.

93. Чурносов М.И. Генетико-демографическая структура ираспространенность мультифакториальных признаков в популяции Курской области. / Автореф. дисс. . докт. мед. наук. - М., 1997. - 40с.

94. Чурносов М.И., Песик В.Ю., Рудых Н.А. Материалы по изучениюструктуры генофонда русского населения Центральной России // Медицинская генетика. - 2005. - т.4, №6. - 285-286.

95. Чурносов М.И., Сорокина И.Н., Лепендина И.Н. Описание структурыгенофонда русского населения юга Центральной России // Медицинская генетика. - 2006. - т.5, №6. - С16-20.

96. Шмелев Ю.Н. Тайны Белгородского треугольника или страницыжизни из трех тысячелетий истории русов. - М., 1995. - 182 с.

97. Щербатых Т.В., Голимбер В.Е., Орлова В.А. и др. Полиморфизм вгене серотонинового тарнспортера человека при эндогенных психозах // Генетика. - 2002. - т.36, №12. -С. 1712-1715.

98. Юнусбаев Б.Б. Популяционно-генетическое исследование народовДагестана по данным о полиморфизме Y-хромосомы и Alu-инсерций / Автореф. дисс.. канд. биол. наук. - Уфа., 2006. - 24 с.

99. Allan Т.М. ABO and Rh blood groups in relation to sex ratio of sibs //Hum. Hered. - 1972. - V.22, №5. - P. 578-583.

100. Bandelt H.-J., Forster P., Sykes B.C., Richards M.B. Mitochondrialportraits of human populations using median networks // Genetics. - 1995. V.141.-P. 743-753.

101. Bandelt H.-J., Forster P., Rohl A. Median-joning networks for inferringintraspecific phylogenies // Moil. Biol. Evol. - 1999. - V.16. - P. 37-48.

102. Behar D. M., Garrigan D., Kaplan M. E. et al. Contrasting patterns of Ychromosome variation in Ashkenazi Jewish and host non-Jewish European populations // Hum. Genet. - 2004. - V. 114. - P. 354-365

103. Bhattacharyya N.P., Basu P., Das M. et al. Negligible Male Gene FlowAcross Ethnic Boundaries in India, Revealed by Analysis of YChromosomal DNA Polymorphisms // Genome Research. - 1999. - V.9. P. 711-719.

104. Bosch E., Calafell F., Comas D. et al. High-resolution analysis of humanY-chromosome variation shows a sharp discontinuity and limited gene flow between northwestern Africa and the Iberian Peninsula // Am. J. Hum. Genet. - 2001.-V.68.-P. 1019-1029.

105. Bosch E., Lee A. C , Calafell F. et al. High resolution Y chromosometyping: 19 STRs amplified in three multiplex reactions // Forensic Science 1.ternational. - 2002. - P.42-51.

106. Capelli С, Redhead N., Abernethy J.K., et al. A Y chromosome census ofthe British Isles // Curr. Biol. - 2003. - V. 13. - P. 979-984.

107. Casanova M., Leroy P., Boucckking С et al. A human Y-linked DNApolymorphism end its potential for estimating genetic and evolutionary distance // Science. - 1985. - P. 1403-1406.

108. Chistyakov D. A., Savost'anov K. V., Turakulov R. I. ComplexAssociation Analysis of Graves Disease Using a Set of Polymorphic Markers // Molecular Genetics and Metabolism. - 2000. - V. 70. P. 214218.

109. Cinnioglu C , King R., Kivisild T. et al. Excavating Y-chromosomehaplotype strata in Anatolia // Hum. Genet. - 2004. - V. 114. - P. 127-148.

110. Cruciani F., Santolamazza P., Shen P., et al. A Back Migration from Asiato Sub-Saharan Africa Is Supported by High-Resolution Analysis of Human Y-Chromosome Haplotypes // Am. J. Hum. Genet. - 2002. - V.70. - P. 1197-1214.

111. Cruciani F., La Fratta R., Santolamazza P. et al. Phylogeographic Analysisof Haplogroup ЕЗЬ (E-M215) Y Chromosomes Reveals Multiple Migratory Events Within and Out Of Africa // Am. J. Hum. Genet. - 2004. - V.74.- P. 1014-1022.

112. Deng W., Shi В., He X. et al. Evolution and migration history of theChinese population inferred from Chinese Y-chromosome evidence // J Hum. Genet. - 2004. - V.49. - P.339-348.

113. Derenko M., Malyarchuk В., Denisova G. et al. Contrasting patterns of Ychromosome variation in South Siberian populations from Baikal and AltaiSayan regions // J Hum. Genet. - 2005.

114. Di Giacomo F., Luca F., Popa L. O. et al. Y chromosomal haplogroup J asa signature of the post-neolithic colonization of Europe // Hum. Genet. 2004.-V. 115.-P. 357-371.

115. Engstrom G., Hedblad В., Ericsson KF et all. Complement C'3 is a riskfactor for the development of diabetes: a popular based cohort study // Diabetes. - 2005. - V 54, № 2. - P. 570-575.

116. Ferrerira RG, Moura MM, Engracia V et all. Ethnic admixture compositionof two western Amazonian populations // Hum. Biol. - 2002. - V. 74, № 4 P. 607-621.

117. Forster P., Harding R., Torroni A., Bandelt H.-J. Origin and evolution ofNative American mtDNA variation: a reappraisal // Am. J. Hum. Genet. 1996.-V.59.-P.935-945.

118. Forster P., Rohl A., Lunnemann P. et al. A short tandem repeat-basedphylogeny for the human Y chromosome // Am. J. Hum. Genet. -2000. - V.67.-P.182-196.

119. Frants R., Noordhoek G., Eriksson A. Separate isoelectric focusing foridentification of alpha 1- antytrypsin subtypes // Scand. J. Clin. And Lab. 1978. - V.38, № 5. - P. 457-462.

120. GDB Locus name: DYS388. Genbank accession G09695. http://www.humgen.nl/fldo/dys 388.htm.

121. Goldstein D.B., Linares A.R., Cavalli-Sforza L.L., et al., Genetic absolutedating based on microsatellites and the origin of modern humans // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1995. - V.92. - P. 6723-6727.

122. Hammer M.F. A recent insertion of an Alu element on the Y chromosomeis a useful marker for human population studies // Mol. Biol. Evol. - 1994. V.11.-P.749-761.

123. Hammer M.F. A recent common ancestry for human Y-chromosomes //Nature. - 1995a. - V. 378. - P. 376-378.

124. Hammer M.F. and Horai S. Y chromosomal DNA variation and thepeopling of Japan // Am. J. Hum. Genet. - 19956. - V.56. - P. 951-962.

125. Hammer M.F. and Zegura S.L. The role of the Y chromosome in humanevolutionary studies // Evol. Anthropol. - 1996. - V.5. - P. 116-134.

126. Hammer M.F., Karafet Т., Rasanayagam A. et al. Out of Africa and backagain: nested cladistic analysis of human Y chromosome variation // Mol. Biol. Evol. - 1998. - V. 15. - P. 427-^41.

127. Hammer M. F., Karafet Т. M., Redd A. J. et al. Hierarchical Patterns ofGlobal Human Y-Chromosome Diversity // Mol. Biol. Evol. - 2001. - V. 18 (7) . -P . 1189-1203.

128. Hammer M. F., Chamberlain V. F, Kearney V. F. et al. Populationstructure of Y chromosome SNP haplogroups in the United States and forensic implications for constructing Y chromosome STR databases // Forensic Science International. - 2005. - P. 1-11.

129. Heyer E., Puymiral M., Dieltjes P. et al. Estimating Y-chromosomespecific microsatellite mutation frequencies using deep rooting pedigrees // Hum. Mol. Genet. - 1997. - V.6. - P. 799-803.

130. Hurles M. E., Irven C , Nicholson J. et al. European Y-Chromosomal1.neages in Polynesians: A Contrast to the Population Structure Revealed by mtDNA // Am. J. Hum. Genet. - 1998. - V.63. - P.1793-1806.

131. Hurles M. E., Veitia R., Arroyo E., et al. Resent male-mediated gene flowover a linguistic barrier in Iberia, suggested by analysis of Y-chromosomal DNA polymorphism // Am. J. Hum. Genet. - 1999. - V.65. - P. 1437-1448.

132. Janica J., Pepinski W., Niemcunowicz-Janica A. et al. Y-chromosome STRhaplotypes and alleles in the ethnic group of Polish Tatars residing in the Northeastern Poland // Forensic Science International. - 2005. - V.150. P.91-95.

133. Jobling M.A., Samara V., Pandya A. et al. Recurrent duplication anddeletion polymorphisms on the long arm of the Y chromosome in normal males // Hum. Mol. Genet. - 1996. - V.5. - P. 1767-1775.

134. Jobling M.A., Pandya A., and Tyler-Smith C. The Y chromosome inforensic analysis and paternity testing // Int. J. Legal Med. - 1997. - V.l 10. - P . 118-124.

135. Jobling M.A., Heyer E., Dieltjes P., de Knijff P. Y- chromosome-specificmicrosatellite mutation rates re-txamined using a minisatellite, MSY1 // Hum. Mol. Genet.-1999.-V.8.-P.2117-2120.

136. Jobling M.A. In the name of the father: Surnames and genetics // TrendsGenet.-2001.-V.17.-P. 353-357. *

137. Jobling M. A., and Tyler-Smith C. The human Y chromosome: anevolutionary marker comes of age // Nature Publishing Group. - 2003. V.4.-P. 598-612.

138. Karafet T.M., Zegura S.L., Posukh O. et al. Ancestral Asian source of NewWorld Y-chromosome founder haplotypes // Am. J. Hum. Genet. - 1999. V.64.-P.817-831.

139. Karafet Т., Xu L., Du R. et al. Paternal Population History of East Asia:Sources, Patterns, and Microevolutionary Processes // Am. J. Hum. Genet. 2001.-V. 69. - P . 615-628.

140. Karafet T.M., Osipova L.P., Gubina M.A. et al. High Levels of Ychromosome differentiation among Native Siberian Populations and the Genetic Signature of a Doreal-Galherer Way of Life // Human Biology. 2002. - V.74. - №6. - P. 761 -789.

141. Kasvosve I., Gomo Zvenyika A.R., Gangaidzo I.T. et all. Reference rangof serum haptoglobin is haptoglobin phenotype-depend in blacks // Clin. Chem. - 2000. - V.46, № 2. - P. 1535-1539

142. Kayser M. et al. and Knjjff et al. Reference tables to: Evaluation of Ychromosomal STRs: a multicenter study and Chromosome Y microsatellites: population genetic and evolutionary aspects // Int. J. Legal. Med. - 1997. V.l 10.-P. 141-149.

143. Kayser M., Roewer L., Hedman M. et al. Characteristics and Frequency ofGermline Mutations at Microsatellite Loci from the Human Y Chromosome, as Revealed by Direct Observation in Father/Son Pairs // Am. J. Hum. Genet. - 2000. - V.66. - P. 1580-1588.

144. Kayser M., Brauer S., Weiss G. et al. Reduced Y-Chromosome, but NotMitochondrial DNA, Diversity in Human Populations from West New Guinea // Am. J. Hum. Genet. - 2003. - V. 72. - P.281-302.

145. Kayser M., Kittler R., Erler A., A Comprehensive Survey of Human YChromosomal Microsatellites // Am. J. Hum. Genet. - 2004. - V.74. P.1183-1197.

146. Юапс M., Lauc L.B., Pericic M. et al. Evaluation of Y-STR variation inBosnian and Herzegovinian population // Forensic Science International. 2005a. - V. 154. - P. 252-256.

147. Lahermo P., Savontaus M.-L., Sistonen P. et al. Y-chromosomalpolymorphism reveal founding lineages in the Finns and the Saami // Eur. J. Hum. Genet. - 1999. - V.7. - P.447-458.

148. Lauc L. В., Pericic M., Klaric I. M. et al. Y chromosome STRpolymorphisms in a Serbian population sample // Forensic Science 1.ternational. - 20056. - V. 150. -P.97-101.

149. Litt M., Luty J.A. A hupervariariable microsatellite revealed by in vitroamplification of a dinucleotide repeat within the cardiac muscle actin gene // Am. J. Hum. Genet. - 1989. - V.44. - P. 496-499.

150. Morral N., Bertranpetit J., Estivill X. et al. The origin of major cystisfibrosis mutation (AF508) in European populations // Nature Genetics. 1994. - V . 7 . - P. 169-175.

151. Nei M. Analysis of gene diversity in subdivided populations // Proc. Nat.Acad. Sci. USA. - 1973. - V.70. - P. 3321-3323.

152. Nei M. F-statistics and analysis of gene diversity in subdivided populations// Ann. Hum. Genet. - 1977. - V.41. - P. 225-233.

153. Nei M., Tajima F. DNA hpolymorphism detectable by restrictionendonucleases // Genetics. - 1981. - V.97 - P. 145-163.

154. Nei M. Molecular evolutionary Genetics. N.Y.: Columbia Univ. Press,1987.

155. Passarino G., Semino O., Quintana-Murci L. et al. Different geneticcomponents in the Ethiopian population, identified by mtDNA and Ychromosome polymorphisms // Am. J. Hum. Genet. - 1998. -V.62. - P. 420-434.

156. Pericic. M., Klaric. I. M., Lauc L. B. et al. Population genetics of 8 Ychromosome STR loci in Macedonians and Macedonian Romani (Gypsy) // Forensic Science International. - 2005в. - V. 154. - P. 257-261.

157. Ploski R., Wozniak M., Pawlowski R. et al. Homogeneity anddistinctiveness of Polish paternal lineages revealed by Y chromosome microsatellite haplotype analysis // Hum. Genet. - 2002. - V. 110. - P.592600.

158. Raitio M., Lindroos K., Laukkanen M. et al. Y-Chromosomal SNPs inFinno-Ugric-Speaking Populations Analyzed by Minisequencing on Microarrays // Gtnome Research. - 2001. - V.l 1. - P. 471-482.

159. Roewer L, Croucher Peter J. P., Willuweit S. et al. Signature of recenthistorical events in the European Y-chromosomal STR haplotype distribution // Human Genetics. - 2005. - P. 1-28.

160. Rootsi S, Magri C, Kivisild T. et. al. Phylogeography of Y-ChromosomeHaplogroup I Reveals Distinct Domains of Prehistoric Gene Flow in Europe // Am. J. Hum. Genet. - 2004. - V. 75. - P.128-137.

161. Rootsi S., Zhivotovsky L. A., Baldovic M. et al. A counter-clockwisenorthern route of the Y-chromosome haplogroup N from Southeast Asia towards Europe // European Journal of Human Genetics. - 2006. - P. 1-8.

162. Rosser Z.H., Zerjal Т., Hurles M.E. et al. Y-chromosomal diversity inEurope Is Clinal and Influetieed Primarily by Geography, Rather than by 1.nguage // Am. J. Hum. Genet. - 2000. - V.67. - P. 1526-1543.

163. Saillard J., Forster P., Lynnerup N. et al. mtDNA variation amongGreenland Eskimos: the edge of the Beringian expansion // Am. J. Hum. Genet. - 2000. - V.67. - P.718-726.

165. Seielstad M.T., Hebert J.M., Lin A.A., et al. Construction of human Ychromosomal haplotypes using a new polymorphic A to G transition // Hum. Mol. Genet. - 1994. - V.3. - P. 2159-2161.

166. Seielstad M.T., Yuldasheva N., Singh N. et al. A Novel Y-ChromosomeVariant Puts an Upper Limit on the Timing of First Entry into the Americas // Am. J. Hum. Genet. - 2003. - V.73. - P.700-705.

167. Semino O., Passarino G., Brega A. et al. A view of the Neolithic demicdiffusion in Europe through two Y chromosome-specific markers // Am. J. Hum. Genet. - 1996 - V.59. - P. 964-968.

168. Semino O., Passarino G., Oemer P. J. et al. The Genetic Legacy ofPaleolithic Homo sapiens sapiens in Extant Europeans: A Y Chromosome Perspective // Science. - 2000. - V.290. - P. 1155-1159.

169. Semino O., Santachiara-Benerecetti A.S., Falaschi F. et al. Ethiopians andKhoisan share the deepest clades of the human Y-chromosome phylogeny // Am. J. Hum. Genet. - 2002. - V.70. P.265-268.

170. Shen P., Wang F., Underhill P.A. et al. Population genetic implicationsfrom sequence variation in four Y chromosome genes // Proc. Natl. Acad. Sc. - 2000. - V.97. - P. 7354-7359.

171. Shen P., Lavi Т., Kivisild T. et al. Reconstruction of Patrilineages andMatrilineages of Samaritans and Other Israeli Populations From YChromosome and Mitochondrial DNA Sequence Variation // Human Mutation. - 2004. - V.24. -P. 248-260

172. Su В., Xiao J., Underhill P. et al. Y-Chromosome Evidence for aNorthward Migration of Modern Humans into Eastern Asia during the Last 1.e Age //Am. J. Hum. Genet. - 1999. - V. 65. -P.1718-1724.

173. Tambets K., Rootsi S., Kivisild Т., et al. The western and eastern roots ofthe Saami—the story of genetic "outliers" told by mtDNA and Y chromosomes // Am. J. Hum. Genet. - 2004. - V.74. - P. 661-682.

174. The Y Chromosome Consortium 1. A Nomenclature System for the Tree ofHuman Y-Chromosomal Binary Haplogroups // Genome Research. - 2002. -V.12 .-P. 339-348.

175. Torroni A., Bandelt H.L. D'Urbano L., et al. mtDNA analysis reveals amajor late Paleolithic population expansion from southwestern to northeastern Europe // Am. J. Hum. Genet. -1998.-V.62.-P.1137-1152.

176. Underhill P.A., Jin, L. Zemans R. et al. A pre-Columbian Y chromosomespecific transition and its implications for human evolutionary history // Proc. Natl. Acad. Sci. - 1996. - V.93. - P. 196-200.

177. Underhill P.A., Jin L., Lin A.A. et al. Detection of numerous Ychromosome biallelic polymorphisms by denaturing high-performance liquid chromatography // Genome Res. - 1997. - V.7. - P. 996-1005.

178. Underhill P.A., Shen P., Lin A.A. et al. Y chromosome sequence variationand the history of human populations // Nat. Genet. - 2000. - V.26. - 358361.

179. Underbill P. A., Passarino G., Lin A. A. et al. The phylogeography of Ychromosome binary haplotypes and the origins of modern human populations // Ann. Hum. Genet. - 2001. - V.65. P. 43-62.

180. Weber J.L., Wong C., Mutation of human short tandem repeat // Hum.Mol. Genet. - 1993. - V.2. - P. 1123-1128.

181. Weber J.L., May P.E. Abundant class of human DNA polymorphismwhich can be typed using the polymerase chain reaction // Am. J. Hum. Genet. - 1998. - V.44. - P. 388-396.

182. Wells R. S., Yuldasheva N., R.' Ruzibakiev et al. The Eurasian Heartland:A continental perspective on Y-chromosome diversity // PNAS. - 2001. V.98,№18.-P. 10244-10249.

183. Whit Athey T. and Nordtvedt K. Resolving the Placement of Haplogroup

184. M223 in the YChromosome Phylogenetic Tree // Journal of GeneticGenealogy. - 2005. - P. 54-55.

185. Whitfield L.S., Sulston J.E., and Goodfellow P.N. Sequence variation ofthe human Y chromosome // Nature. - 1995. - V.378. - P. 379-380.

186. Y-PLEXal2 Instruction Manual vl. The Entire Manual Must Be ReadBefore Use of Kit. www.reliagene.com.

187. Y-STR single locus Information http://www.ystr.org

188. Zegura S.L., Karafet T.M., Zhivotovsky L.A. et al. High-Resolution SNPsand Microsatellite Haplotipes Point to a Single, Recent Entry of Native American Y-Chromosomes into the Americas // Moi. Biol. Evol. - 2004. V. 2 1 . - P . 164-175.

189. Zerjal Т., Dashnyman В., Pandya A et al. Genetic relationship of Asiansand Northern European, revealed by Y-chromocomal DNA analysis // Am. J. Hum. Genet. - 1997. - V.60. - P. 1174-1183.

190. Zerjal Т., Wells R. S., Yuldasheva N. et al. A Genetic Landscape Reshapedby Recent Events: Y-Chromosomal Insights into Central Asia // Am. J. Hum. Genet. - 2002. - V. 71. - P.466-482.

191. Zhivotovsky L.A. Estimating divergence time with use of microsatellitegenetic distances: impacts of population growth and gene flow // Mol. Biol. Evol. - 2001. - V. 18. - P.700-709.

192. Zhivotovsky L. A., Rosenberg N.A., Feldman M.W. Features of evolutionand expansion of modern humans inferred from genome-wide microsatellite markers // Am. J. Hum. Genet. - 2003. - V.72. - P. 1171-1186.

193. Zhivotovsky L. A., Underhill P. A., Cinnioglu C. et al. The effectivemutation rate at Y Chromosome Short Tandem Repeats, with application to human population-divergence time // Am. J. Hum. Genet. - 2004. - V.74. P.51-61.