Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Структура генофонда украинцев по данным о полиморфизме митохондриальной ДНК и Y хромосомы

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Структура генофонда украинцев по данным о полиморфизме митохондриальной ДНК и Y хромосомы"

На правах рукописи УДК 575.174 (477)

' i

ПШЕНИЧНОВ Андрей Сергеевич

СТРУКТУРА ГЕНОФОНДА УКРАИНЦЕВ ПО ДАННЫМ О ПОЛИМОРФИЗМЕ МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ ДНК И У ХРОМОСОМЫ

03.00.15 - генетика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой <

кандидата биологических нау ^^ ^ х. ь> ^ ^ оэ

Москва, 2007

003163103

Работа выполнена в лаборатории популяционной генетики человека ГУ Медико-генетический научный центр РАМН

Научный руководитель:

доктор биологических наук Е В Балановская

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор В А Спицын (ГУ Медико-генетический научный центр РАМН)

кандидат биологических наук О Л Курбатова (Институт общей генетики им. Н И Вавилова РАН).

Ведущее учреждение:

Научно-исследовательский институт и музей антропологии им ДН Анучина Московского государственного университета им МВ Ломоносова

Защита диссертации состоится "_6_"_ноября_2007 г.

в 1_ часов на заседании Диссертационного совета Д001.016 01 при ГУ Медико-генетический научный центр РАМН по адресу 115478, Москва, ул. Москворечье, д 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ Медико-генетический научный центр РАМН

2007 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета доктор биологических наук, профессор

Л Ф КУРИЛО

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы Изучение генофонда населения, исследование истории его формирования, генетического сходства и дифференциации популяций - ключевые задачи популяционной генетики [Cavalli-Sforza et al 1994, Алтухов, 2003, Гинтер, 2003] Во второй половине XX века результаты популяционно-генетических исследований стали новым историческим источником, а к концу XX века в арсенал популяционной генетики вошли «однородительские» генетические маркеры передающиеся по отцовской линии маркеры нерекомбинирующей части Y хромосомы (NRY) и передающаяся по материнской линии митохондриальная ДНК (мтДНК) Важная особенность этих маркеров - отсутствие рекомбинации, т е обмена генетическим материалом между отцовской и материнской частями генома Поэтому наличие у ряда индивидов одинакового варианта (гаплотипа) Y хромосомы или мтДНК отражает родство этих индивидов по отцовской или же по материнской линии Отсутствие рекомбинации у однородительских маркеров позволяет реконструировать родословные не только индивидов, но и самих гаплотипов мтДНК и NRY - строить филогенетическое древо, отображающее порядок происхождения гаплотипов друг от друга. Благодаря этим свойствам, однородительские маркеры считаются наиболее перспективными для выявления истории и структуры популяций, а их изучение - признано одним из актуальных и приоритетных направлений в мировой науке

К настоящему моменту многие народы Европы исследованы по маркерам NRY и мтДНК Однако на карте изученности гаплогрупп однородительских маркеров украинцы представляют собой «белое пятно» Имеются лишь данные, фрагментарные в отношении или географии популяций, или числа изученных маркеров. Например, по гаплогруппам NRY в литературе представлены две достаточно крупные выборки украинцев [Semino et al, 2000, Kharkov et al, 2004], но лишь для одной из них имеется географическая привязка, а панель изученных маркеров также невелика Данные других публикаций [Rosser et al, 2000, Passarino et al, 2001 и DiGiacomo et al, 2004] об изменчивости NRY y украинцев не подходят для межпопуляционных сравнений из-за малых выборок и небольшой панели маркеров По другому типу однородительских маркеров - мтДНК - в литературе представлены только данные о 18 украинцах Магадана [Maliarchuk et al., 2001] и о 36 украинцах

[Малярчук и др, 2002], часть из которых также собрана за пределами этнического ареала украинцев (Магадан) Таким образом, фрагментарные литературные данные не позволяют создать полноценное представление о генофонде украинцев по однородительским ДНК маркерам

Между тем, исследование генофонда украинцев и их субэтнических групп имеет важное значение для понимания этногенеза не только славянских народов, но и населения всей Западной Евразии Поэтому генетическое изучение основных историко-этнографических групп украинцев и заполнение «белого пятна» на карте разнообразия У хромосомы и мтДНК в Европе является насущной и актуальной задачей современной науки

Цель исследования: изучить по «однородительским» ДИК маркерам разнообразие украинского генофонда и его генетические связи с населением Западной Евразии.

Задачи исследования:

1. Изучить по гаплогруппам У хромосомы и митохондриальной ДНК основные субэтнические группы украинцев.

2. Выявить генетические различия между украинскими популяциями (внутриэтническое разнообразие).

3. Выявить генетические различия между украинцами и другими народами Западной Евразии (межэтническое разнообразие).

4. Оценить степень связи генетических расстояний с географическими и лингвистическими расстояниями в пределах Европы.

5. Сравнить изменчивость украинских и других европейских популяций по трем типам маркеров: аутосомным, У хромосомы, митохондриальной ДНК.

Научная новизна Впервые на основе репрезентативных выборок получены данные о генетическом полиморфизме украинского народа по маркерам МЯУ (N=410) и мтДНК (N=511) Впервые по ДНК маркерам детально изучены региональные группы украинцев для них определены частоты гаплогрупп М1У и мтДНК, дана характеристика генофондов четырех основных историко-этнографических и антропологических подразделений украинского этноса По обоим типам однородительских маркеров показана наибольшая генетическая близость двух центрально-украинских популяций (подольская и днепровская), что

соответствует антропологическому и историко-этнографическому подразделению украинцев.

Впервые определено положение генофонда украинцев в структуре европейского генофонда по маркерам 1ЖУ и мтДНК, выявлены народы Европы, с которыми генетически сходны региональные группы украинцев Впервые для украинцев и других славянских народов Европы сравнивается изменчивость трех типов ДНК маркеров однородительских (Ы11У и мтДНК) и аутосомных Впервые для населения Европы обнаружена высокая корреляция генетических расстояний по частотам гаплогрупп 1®У с лингвистическими и географическими расстояниями Впервые показано сходство характера разнообразия митохондриальных и аутосомных ДНК маркеров для широкого круга народов Европы.

Созданная автором оригинальная база данных о разнообразии МЯУ в Европе позволила впервые провести широкомасштабное - статистическое и картографическое - сравнение популяций украинцев с народами разных языковых ветвей славянской, германской, романской, балтской, финно-угорской, тюркской

Практическая значимость Новые данные о полиморфизме М1У и мтДНК в региональных группах украинцев, дополняя уже имеющиеся данные о русских и белорусах, впервые позволяют считать генофонд восточных славян изученным по однородительским маркерам в его основных региональных вариантах Совокупность этих данных необходима для реконструкции генетической истории как восточных славян, так и славянских народов в целом Поскольку, по мнению ряда археологов и лингвистов, предполагаемый ареал древнейших славян включал и территории, охваченные данным исследованием, новые сведения о полиморфизме ДНК маркеров послужат новым историческим источником при исследовании генезиса и древних путей миграций славян

Обнаруженная связь характера разнообразия генетических маркеров с лингвистическими и географическими расстояниями позволит наиболее корректно планировать дальнейшее экспедиционное обследование генофонда принцип выбора населенных пунктов должен зависеть от типа генетических маркеров, по которым планируется генотипирование

Выявленная структура генофонда украинцев по трем основным типам ДНК маркеров (ГЛ1У, мтДНК и аутосомным) может стать основой для проведения эколого-генетического мониторинга населения и планирования медико-генетических исследований Полученные результаты могут быть включены в курсы лекций по антропологии, этнографии, археологии, популяционной и медицинской генетике Визуализация результатов позволяет использовать их и в качестве наглядных материалов для историко-этнографических музеев

В целом, новые данные об украинском генофонде заполняют белое пятно на карте исследованных по маркерам У хромосомы и мтДНК популяций Евразии.

Основные положения, выносимые на защиту:

1 Степень взаимного генетического сходства украинских популяций (на фоне других народов Европы) различна для двух типов однородительских ДНК маркеров По маркерам У хромосомы украинцы более близки друг к другу, чем к другим народам По маркерам мтДНК отдельные популяции украинцев генетически близки не только к остальным украинцам, но и к другим народам Европы

2. Уровень внутриэтнического разнообразия Оэт у украинцев по маркерам У хромосомы в полтора раза больше, чем по маркерам мтДНК. При переходе к межэтническим различиям славян (восточных, западных, южных) этот разрыв становится огромным 05Т для У хромосомы в 20-25 раз больше, чем для мтДНК

3 Для украинцев по обоим типам маркеров (У хромосомы и мтДНК) характерно генетическое сходство с более северным населением Европы Ареал генетически близких популяций включает белорусов, поляков и юго-западных русских

4. По маркерам У хромосомы генетические расстояния между популяциями Европы высоко коррелируют с географическими и лингвистическими расстояниями По мтДНК и аутосомным маркерам такая корреляция одинаково низка

Апробация работы Основные результаты работы были доложены на Международной конференции «Антропология на пороге Ш тысячелетия» (Москва, 2002), Третьем съезде ВОГиС «Генетика в XXI веке современное состояние и

перспективы развития» (Москва, 2004), семинаре Ностратической лингвистической школы (Москва, 2004), Третьих антропологических чтениях памяти В П Алексеева «Экология и демография человека в прошлом и настоящем» (Москва, 2004), Конференции «Актуальные вопросы сравнительно-исторического языкознания и дальнее родство языков» (Москва, 2006), Международной конференции «Генетика в России и мире» (Москва, 2006), Конференции участников международного проекта The Genographic Project (ЮАР, Кейптаун, 2006), Конференции International Society for Applied Biological Sciences (Хорватия, Сплит, 2007)

Автором проведено выделение ДНК, генотипирование всех изученных образцов по мтДНК (секвенирование ГВС1 и рестрикционный анализ кодирующей части) и по NRY (секвенирование однонуклеотидных полиморфизмов и рестрикционный анализ), обработаны данные анкет о происхождении обследованных индивидов (в трех поколениях), генопгаирован ряд аутосомных ДНК маркеров, создана база данных мировой литературы о разнообразии NRY в Евразии; принято участие в создании базы данных о разнообразии мтДНК в мире, выполнен анализ результатов методами многомерной статистики Работа продолжается в рамках гранта РФФИ под руководством автора

Публикации основные результаты работы изложены в 27 печатных работах Структура и объем работы: Работа изложена на 155 страницах и содержит 3 главы, введение, заключение, выводы, список литературы (174 источника, из них 140 зарубежных) Работа иллюстрирована 34 таблицами и 39 рисунками Дано приложение (36 страниц, включающее 17 таблиц и 11 рисунков)

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Нами изучены основные антропологические подразделения украинского этноса по маркерам Y хромосомы (NRY, передающимся по отцовской линии) и митохондриальной ДНК (мтДНК, передающимся по материнской линии наследования)1 Образцы крови собрали сотрудники Харьковского национального университета (под рук проф JIA Атраментовой и дбн ЕВ Балановской) у коренных представителей этнического ареала западных (Львовская и Ивано-

1 Далее в тексте, как это принято, нерекомбинирующая часть У хромосомы сокращенно обозначается «ЖУ» (поп-гесотЫшгщ У), а митохондриальная ДНК - «мтДНК» ШУ и мтДНК вместе называются «однородительскими» маркерами

Франковская области), подольских (Хмельницкая область), днепровских (Черкасская область) и восточных (Белгородская область) украинцев (рис. 1).

ДНК выделили из образцов венозной крови: основную часть образцов -солевым методом на базе Института иммунологии МЗ РФ (рук. к.м.н. М.А, Болдырева); ДНК восточных украинцев выделена фенольным методом сотрудниками Белгородского университета (рук. проф. М.И. Чурносов).

Рисунок 1. Положение изученных популяций на карте и их численности

Примечания: 3 - западные, П - подольские, Д - днепровские, В - восточные украинцы.

Указаны выборки, изученные по маркерам ШУ и мтДНК. Различия в объемах выборок по ЖУ и мтДНК связаны с наличием в выборках женщин (у которых У хромосомы нет).

Для всех изученных образцов нами проведен стандартный молекулярно-генетический анализ, принятый в популяционно-генетических исследованиях:

1) секвенирование первого гипервариабельного сегмента (ГВС1) и рестрикционный анализ кодирующей части мтДНК. В ГВС1 регистрировались полиморфные сайты, лежащие между 16024 и 16400 нуклеотидными парами [Andrews et al., 1999];

2) для мужчин (составляющих 80% общей выборки) изучены однонуклеотидные и инсерциоюю-делеционные полиморфные сайты NRY. Использовались методы рестрикционного анализа, анализа длины амплифицируемого фрагмента и прямого секвенирования.

Определение гаплогрупп мтДНК и NRY для всех образцов проводили по совокупности результатов их молекулярно-генетического анализа.

NRY и мтДНК обладают рядом популяционно-генетических особенностей, отличающих их от всех остальных ДНК маркеров [Kittles et al., 1999; Jorde et al.,

2000] отсутствие рекомбинации, передача только по отцовской (NRY) или только по материнской (мтДНК) линии наследования, меньшая, чем для аутосом (в 4 раза), эффективная численность популяции и, как следствие, большая подверженность дрейфу генов В результате, у однородительских маркеров характер изменчивости иной, чем у аутосомных маркеров, которые представляют подавляющую часть генома человека. Поэтому для получения более объективной характеристики украинского генофонда нами был проведен анализ не только однородительских, но также и аутосомных ДНК маркеров- АСЕ, АРОА1, CCR5, PV92 и ТРА25 Сравнение межпопуляционного разнообразия аутосомных и однородительских маркеров позволило нам оценить характер своеобразия NRY и мтДНК в оценке дифференциации украинцев и славян

Генетическое сравнение украинцев с другими народами Европы возможно лишь на основе широкомасштабных и унифицированных баз литературных данных о разнообразии NRY, мтДНК, аутосомных ДНК маркеров в Евразии Первая из этих баз сконструирована, организована, заполнена данными о популяциях Евразии и терминологически унифицирована автором База данных о разнообразии мтДНК [Zaporozhchenko, Murka Mitochondrial Database and Integrated Software] разработана и организована при непосредственном участии автора. База данных об аутосомных ДНК маркерах составлена к м н. Э А Почешховой

Частоты галлогрупп NRY можно сравнивать только при условии единой классификации галлогрупп Поскольку в разных литературных источниках генотипированы различные наборы маркеров NRY, нам пришлось выбрать такой универсальный набор гаплогрупп и их объединений, при котором каждый индивидуальный образец ДНК мог быть отнесен к одной из них Y(*DE,F), DE, F(xI,K), I, K(xN3,P), N3, P(xRla) и Rla2 Таким образом, из-за неполноты литературных данных, мы были вынуждены объединить ряд гаплогрупп NRY (например, для украинцев перечень гаплогрупп сократился с 19 до 8. Ila, lib и 11с были объединены в I и т д)

Чтобы выяснить, искажаются ли при объединении гаплогрупп соотношения между популяциями, мы оценили генетические расстояния между четырьмя

2 Знак «*» в названии парагруппы обозначает всю соответствующую гаплогруппу, за исключением указанных после «х» ее субвариантов Например, K(*N3,P) - это гаплогруппа К за вычетом N3 и Р (см, например, [Karlsson et al, 2006])

7

украинскими популяциями по универсальному набору (8 гаплогрупп) и по полному набору (19 гаплогрупп) Корреляция матриц расстояний составила г=0 93 (р=0 007) Это означает, что при сокращении набора гаплогрупп NRY генетические расстояния между популяциями не искажаются

По мтДНК универсальный набор включил 40 гаплогрупп, встречающихся в популяциях Европы А, В, С, D, F, G, H, HV(*H, pre-V), I, J, К, L(xM,N), M(xC»D,G,Z), N(xA,I,Nl,R,W,X), Nia, Nlb, Nie, N2a, N9a, pre-HV(xHV), pre-V(xV), R(xB,FJ,pre-HV,T,U), T, U(xUl,U2,U3,U4,U5,U6,U7,U8), Ul, U2, U3, U4, U5(xU5a,U5b), U5a, U5b, U6, U7, U8(xK), V, W, X, Y и Z Каждый индивидуальный образец литературных данных был отнесен к одной из этих 40 гаплогрупп универсального набора Как и для NRY, мы были вынуждены объединить ряд гаплогрупп мтДНК Так, выявленные у украинцев 34 гаплогруппы мтДНК были объединены в 25 соответствующих гаплогрупп из универсального набора (например, U5a(xU5al), U5al(xU5ala) и USala из «украинского» набора объединены в U5a) Таким образом, из 40 гаплогрупп универсального набора, среди украинцев встречены 25 гаплогрупп Остальные 15 гаплогрупп универсального набора обнаружены среди украинцев с нулевой частотой Поэтому, чтобы оценить искажение расстояний при объединении гаплогрупп, мы оценили генетические расстояния между четырьмя украинскими популяциями по встреченным у них гаплогруппам (те с частотой выше 0) 25 гаплогруппам универсального набора и 34 гаплогруппам полного «украинского» набора Корреляция матриц расстояний составила г=0 92 (р=0 008). Это означает, что при сокращении набора гаплогрупп мтДНК генетические расстояния между популяциями не искажаются.

Для сравнения однородительских маркеров (NRY и мтДНК) среди имеющихся массивов данных о Европе были найдены такие 39 популяций (табл. 1) для которых есть данные по обоим типам маркеров («основной» набор популяций) К сожалению, не для всех 39 популяций есть данные об аутосомных ДНК маркерах Поэтому при сравнении NRY, мтДНК и аутосомных маркеров мы использовали данные лишь о 20 популяциях (табл. 1), изученных по всем трем типам маркеров («малый» набор популяций) Таким образом, на каждом уровне иерархии популяций сравнение типов маркеров проводили дважды по

Таблица 1

«Основной» и «малый» наборы популяций для сравнения однородительских

и аутосомных маркеров на четырех уровнях иера] 1хии популяций

«ОСНОВНОЙ» (изучены ШУ и мтДНК) и «МАЛЫЙ» (изучены все три типа маркеров) наборы популяций на четырех уровнях иерархии Число популяций Число индивидов

ту | аутосомные маркеры

УКРАИНЦЫ (сравнение внутри этноса)

Малый набор восточные, центральные, западные 3 410 511 293

Основной набор восточные, днепровские, подольские, западные 4 410 511 -

ВОСТОЧНЫЕ СЛАВЯНЕ (сравнение трех этносов)

Малый набор украинцы (восточные, центральные, западные), белорусы (северные, южные'), русские (западные, северо-запалные. северные, кубанские казаки) 9 1744 1479 1457

Основной набор украинцы (восточные, днепровские, подольские, западные), белорусы (северные, южные), русские (южные, западные, северо-западные, северные, кубанские казаки) 11 2134 1703

СЛАВЯНЕ (сравнение языковых подгрупп)

Малый набор ВОСТОЧНЫЕ СЛАВЯНЕ украинцы (восточные, центральные, западные), белорусы (северные, южные! русские (западные, северо-западные, северные, кубанские казаки), ЮЖНЫЕ СЛАВЯНЕ' 10 2876 2268 1686

Основной набор ВОСТОЧНЫЕ СЛАВЯНЕ украинцы (восточные, днепровские, подольские, западные), белорусы (северные, южные), русские (южные, западные, северо-западные, северные, кубанские казаки). ЗАПАДНЫЕ СЛАВЯНЕ поляки, словаки, чехи, ЮЖНЫЕ СЛАВЯНЕ болгары, боснийцы, сербы, словенцы, хорваты 19 4847 3177

ЕВРОПА

Малый набор ВОСТОЧНЫЕ СЛАВЯНЕ угааиниы (восточные, центральные, западные), белорусы (северные, южные), русские (западные, северо-западные, северные, кубанские казаки), ЮЖНЫЕ СЛАВЯНЕ", ДРУГИЕ НАРОДЫ абхазо-адыгские народы, албанцы, баски, греки, испанцы, румыны, татары, турки, финноязычные народы Поволжья, французы 20 5607 4823 10232

Основной набор ВОСТОЧНЫЕ СЛАВЯНЕ украинцы (восточные, днеггаовские. подольские, западные), белорусы (северные, южные), русские (южные, западные, северо-западные, северные, кубанские казаки), ЗАПАДНЫЕ СЛАВЯНЕ поляки, словаки, чехи, ЮЖНЫЕ СЛАВЯНЕ болгары, боснийцы, сербы, словенцы, хорваты, ДРУГИЕ НАРОДЫ абхазо-адыгские народы, албанцы, англичане, баски, венгры, греки, кельтоязычные народы, испанцы, итальянцы, латыши, немцы, норвежцы, румыны, татары, турки, финноязычные народы Поволжья, финны, французы, чуваши, эстонцы 39 11981 9854

Примечание " южные славяне в «малом» наборе анализируются как одна популяция, в которой для N1^ и мтДНК частоты гаплогрупп усредняются по популяциям болгаров, боснийцев, сербов, словенцев и хорватов, а для аутосомных маркеров - по данным о болгарах и македонцах Объединение южных славян в одну популяцию произведено из-за отсутствия полных данных для аутосомных маркеров по отдельным южнославянским популяциям

«основному» набору популяций (изученных по обоим типам однородительских маркеров - ИЛУ, мтДНК), по «малому» набору популяций (изученных по трем типам маркеров - №1У, мтДНК, аутосомным)

В кластерном анализе по маркерам ЫЯУ к 39 популяциям «основного» набора были дополнительно привлечены данные о литовцах, македонцах и населении Герцеговины для уточнения сходства украинцев с балтоязычным и южнославянским населением (итого, анализировалось сходство 42 популяций)

Генетические различия между популяциями оценивали с помощью генетических расстояний М Нея [№1, 1975], многомерного шкалирования, кластерного анализа и факторного анализа на основе корреляционных матриц Оценка генетических различий между популяциями (внутри- и межэтнического генного разнообразия) дана в терминах С8т статисток М Нея [N61, 1975] Как корреляцию генетических различий между популяциями по трем типам генетических маркеров (аутосомные, МЯУ, мтДНК), так и корреляцию генетических, географических и лингвистических расстояний оценивали с помощью коэффициентов корреляции Спирмена и Пирсона

Картографический анализ проведен с помощью оригинального программного пакета СОМЛв Карта представляет собой математическую модель распределения признака в географическом пространстве в каждую точку карты помещается его прогнозируемое значение Оно рассчитывается с помощью интерполяционной процедуры на основе всей совокупности генетически изученных популяций с учетом расстояния от них до данной точки карты Мы использовали главное преимущество картографической технологии - возможность сопоставления и количественного анализа карт разных признаков, даже если по ним изучены разные популяции Поэтому, хотя лишь 39 популяций Европы одновременно изучено по гаплогруппам и №1У, и мтДНК (табл. 1), мы построили карты частот гаплогрупп однородительских маркеров в Западной Евразии по гораздо большему объему данных для каждой гаплогруппы МЯУ в среднем по 110 популяциям; для каждой гаплогруппы мтДНК в среднем по 120 популяциям На основе полученных карт отдельных гаплогрупп построены и представлены в данной работе две синтетические карты, отображающие генетические расстояния от украинцев по двум типам маркеров ШУ и мтДНК Карты надежности прогноза

показали, что проведенный нами картографический анализ в исследуемом регионе надежно обеспечен исходной генетической информацией.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Генофонд украинцев рассмотрен на нескольких уровнях иерархии популяций, включая 1) сравнение популяций внутри этноса, 2) сравнение разных этносов (украинцев с другими народами Европы) В популяциях украинцев и других европейских народов исследованы популяционно-генетические особенности трех типов ДНК маркеров (аутосомных, NRY, мтДНК), связь их разнообразия с географическими расстояниями и лингвистическими различиями между популяциями С учетом выявленных особенностей каждого типа маркеров описаны основные закономерности изменчивости генофонда украинцев в контексте генетического пространства Европы

ВНУТРИЭТНИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ УКРАИНЦЕВ

Исследована структура украинского генофонда проведен детальный анализ полиморфизма NRY и мтДНК, выявлены частоты гаплогрупп NRY и мтДНК у западных, подольских, днепровских и восточных украинцев, дана оценка генетического сходства этих популяций

§1. Гаплогруппы Y хромосомы (отцовская линия наследования)

В изученных украинских популяциях выявлено 19 гаплогрупп NRY-СЗ(хСЗс), El, ЕЗЫ, ЕЗЬЗ, G2,1(х11а,11ЬД1с), IIa, lib, Ile, Jl, J2(*J2f), J2f, К2, N2, N3, Q, Rl(xRla,Rlb3), Ria, Rlb3 Наиболее часты у украинцев гаплогруппы Ria, IIb, ЕЗЫ, N3, На

Гаплогруппа Ria, встречающаяся почти у половины украинцев, распространена в Евразии на обширной территории Известны две географические области максимальных частот Ria восточно-европейская и центрально-азиатская В Европе Ria с высокой частотой (50-70%) выявлена в популяциях украинцев, поляков, белорусов, русских, у сорбов (лужичан) С частотой 40-50% Ria обнаружена в Европе уже не только у славян, но и у балтоязычных латышей и литовцев, финноязычных марийцев

Гаплогруппа lib с наибольшей частотой (30-65%) распространена среди славянских народов Балкан хорватов, боснийцев, сербов, македонцев Украинцы по частоте IIb занимают промежуточное положение между южными и восточными славянами

Гаплогруппа ЕЗЫ, обнаруженная среди украинцев с частотой q=7%, характерна для юга Европы и для Восточной Африки она достигает максимальной частоты (более 40%) у арабов (Марокко) и албанцев Частота 20-30% характерна, с одной стороны, для македонцев, сербов и болгар, и с другой - для эфиопов

Гаплогруппа N3, выявленная среди 5% украинцев, распространена на севере Евразии, от северной Скандинавии до Чукотки, и достигает максимума у якутов (более 80%) С частотой 5070% гаплогруппа N3 встречается у финноязычных народов Европы (коми, мари, удмуртов, финнов) и многих народов Сибири (эскимосов, бурятов, чукчей, шорцев, хантов) С частотой 4050% N3 встречается у латышей, литовцев, саамов, северных русских

IIa, также обнаруженная у украинцев с частотой q=5%, наиболее распространена на северо-западе Европы, хотя характерна и для финноязычных народов Поволжья

Таким образом, частота Ria выявляет сходство украинцев с восточно- и западнославянским населением Наличие у украинцев гаплогрупп N3 и IIa указывает на генетическое сходство с более северными народами, но частоты этих гаплогрупп у украинцев небольшие (менее 10%) Гаплогруппы IIb и ЕЗЫ выявляют сходство украинцев и балканских популяций

При переходе от отдельных гаплогрупп к обобщенному анализу выявляется относительная генетическая близость всех изученных украинских популяций по маркерам NRY, которая особенно четко проявляется на фоне их отличия от других народов Европы (раздел «Генетический портрет украинцев ») Как показано ниже, по мтДНК обнаружена совершенно иная картина

§2. Гаплогруппы мтДНК (материнская линия наследования) У украинцев выявлены 34 гаплогруппы мтДНК А, С, D, G, Н(хН1,Н2), HI, Н2, HV(xH,pre-Vl,pre-V2,V), I, Jl, J2, К, MIO, Nib, N9a, (pre-HV)l, (pre-HV)2, pre-VI, pre-V2, R(xB,J,pre-HV,R9,T,U) T, U2e, U3, U4, U5a(xU5al), U5al(xU5ala), U5ala, U5b(*U5bl,U5b2), U5bl, U5b2, U8a, V, W и X2

Наиболее частые у украинцев гаплогруппы - H(xHl,H2) (q>20%), Т и Hl (q=l 1-12%), Jl (q>8%) Гаплогруппа H (у украинцев около 40%) характерна для Западной Евразии Ее подваригщт HI, также частый у украинцев, характерен для северной части европейского региона Гаплогруппы Т и J1 (у украинцев следующие по частоте после Н), чаще всего встречаются в Европе и на Ближнем Востоке Таким образом, наиболее распространенные среди украинцев гаплогруппы мтДНК типичны для населения Европейского региона в целом Гаплогруппы, обнаруженные среди украинцев с частотой около 5%, встречаются в разных частях Европы U4

более распространена на севере Евразии, К встречается и на русском севере, и в Закавказье, и во Франции, V - на севере и на востоке Европы, и5а - в Восточной Европе

В отличие от самых распространенных в украинских популяциях гаплогрупп ШУ, имеющих в Европе четкое географическое распределение, наиболее частые среди украинцев гаплогруппы мтДНК, распространены у населения всего европейского региона Исключение составляет лишь Н1, более характерная для населения севера Европы Некоторые, не самые частые, но все же встречающиеся у украинцев гаплогруппы (44, V, Ша), указывают на генетическую связь с более северным или более восточным населением, но поскольку частота их невелика, то и генетические связи, которые они могут отражать, не являются первостепенными

По митохондриальным маркерам не обнаружено столь же яркого, как по маркерам М1У, взаимного сходства украинских популяций по мтДНК каждая из них тяготеет не только к другим популяциям украинцев, но, прежде всего, к популяциям других народов европейского региона (раздел «Генетический портрет украинцев »)

§ 3. Сравнение разных типов ДНК маркеров

(изменчивость внутри этноса)

Таким образом, оценка генетического сходства изученных украинских популяций оказывается различной по разным типам ДНК маркеров сходство велико по и мало по мтДНК (в контексте генетического пространства

Европы) Однако оба типа маркеров указывают на генетическое сходство подольских и днепровских украинцев. Это сходство двух центрально-украинских популяций соответствует данным антропологии и этнографии Наиболее генетически своеобразны по маркерам Ь'ЛУ западные украинцы, а по мтДНК - восточные.

При изучении аутосомных ДНК маркеров, как и по гаплогруппам мтДНК, выявлено генетическое своеобразие восточных украинцев Таким образом, на уровне этноса разнообразие аутосомных маркеров сходно по характеру с разнообразием наследуемых по материнской линии маркеров мтДНК. Как показано ниже, наличие общих черт в разнообразии этих двух типов маркерон -аутосомных и мтДНК - подтверждается и при сравнении разных этносов

Изучение украинского генофонда по однородительским ДНК маркерам вместе с новыми неопубликованными данными по другим восточнославянским народам заполнило «белое пятно» на карте генофонда

Восточной Европы. Это позволяет корректно с учетом наиболее полных данных о восточнославянских народах оценить особенности генетического разнообразия Европы по разным типам генетических маркеров, что необходимо для интерпретации анализа сходства украинцев с другими народами Европы по разным типам маркеров (раздел «Генетический портрет украинцев...»).

ГЕНЕТИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ В ЕВРОПЕ: внутри этноса (украинцы) и между этносами

На следующем этапе исследования мы сравниваем украинские популяции уже не только друг с другом (внутриэтнический уровень), но и с другими народами Европы (межэтнический уровень анализа) Выше показаны различия в характере изменчивости разных типов ДНК маркеров в пределах украинского этноса Но известно, что генетическое разнообразие одного и того же населения на внутрютническом уровне может подчиняться иным закономерностям, чем на межэтническом [Рычков, Балановская, 1980, 1983, 1986, ЗеюкШск е1 а1, 1998, Генофонд и геногеография , Т1, 2000]. Возникает вопрос, как различается характер генетического разнообразия по трем типам маркеров на разных уровнях иерархии популяций' Чтобы ответить на этот вопрос, мы оценили по М11У, мтДНК и аутосомным маркерам генетические различия как между популяциями одного народа (внутриэтническое разнообразие), так и между разными народами (межэтническое разнообразие)

§1. Различия популяций внутри этноса (украинцы) и между этносами (славяне)

Генетические различия между популяциями (С$т) оценивали по трем типам

ДНК маркеров (аутосомным, мтДНК) для трех уровней иерархии популяций- различия между популяциями внутри этноса (украинцы), -различия между народами - украинцы, русские, белорусы - населения, относящегося к одной языковой подгруппе (восточные славяне),

-различия между языковыми подгруппами - восточные, западные, южные славяне - населения, относящегося к одной языковой группе (славяне)

В табл 2 и на рис 2 приведены оценки разнообразия 05Т На рис 2 каждый столбец соответствует одному типу маркеров, а части столбца - вкладу каждого

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРА ЗАВИСИМОСТИ

Для трех типов генетических маркеров (аутосомные, N1^, мтДНК) мы определили зависимость корреляции генетических и географических расстояний между популяциями от охвата территории, для населения которой эта корреляция определяется. Зависимость исследовали в рамках европейского региона. Для наибольшей корректности анализа сравнивались только популяции, изученные по всем трем типам маркеров (табл. 1).

Провели серию вычислений из 10 этапов, отдельно для каждого типа маркеров. На каждом этапе корреляцию между генетическими и географическими расстояниями определяли по совокупности только таких пар популяций, географические расстояния между которыми не превышают определенной величины. На первом шаге эта величина равна 800 км, на втором - 1000, далее - 1250, 1500, 1750, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000 км. Таким образом, постепенно увеличивается охват территории, для которой корреляция определяется.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Особенность маркеров N1^ - все возрастающая в пространстве Европы корреляция

мтДНК

аутосомные локусы

Рисунок 5. Зависимость корреляции генетических и

географических расстояний от радиуса (в км), внутри которого проводится сравнение популяций

Примечания: корреляции выше и правее пунктирной кривой -достоверны (р>0.05). Справа числами отображены значения корреляций для соответствующих маркеров, вычисленные по всем парам популяций (табл. 4)

их разнообразия с географическими расстояниями. Проявляется сходство характера разнообразия мтДНК и аутосомных маркеров: достоверные корреляции мало зависят от охвата территории и колеблются в пределах г=0.25-0.35.

ЦВЕТОВЫЕ ОБОЗНАЧНЕНИЯ ПОПУЛЯЦИЙ

□ -УКРАИНЦЫ

□ -РУССКИЕ

□ -БЕЛОРУСЫ

П -ЗАПАДНЫЕ СЛАВЯНЕ

□ -ЮЖНЫЕ СЛАВЯНЕ П -ДРУГИЕ

РУССКИЕ (СЕВЕРНЫЕ)

ФИННО ЯЗЫЧНЫЕ НАРОДЫ ПОВОЛЖЬЯ

НОРВЕЖЦЫ

ТАТАРЫ

РУССКИЕ

(ПСКОВ) 5 РУССКИЕ (Г | 4 (ЗАПАДНЫЕ)

ЭСТОНЦЫ

УДМУРТЫ

ЛАТЫШИ

V »

лотовцы

КЕЛЬТОЯЗЫ^НЫЕ НАРОДЫ

РУССКИЕ (ЮГО-ЗАПАДНЫЕ)

БЕПОР.(ЮЖН.) ■ у | .

ПОЛЯКИ

АНГЛИЧАНЕ

БЕЛЬГМЦЫ

НЕМЦЫ

КУБАНСКИЕ КАЗАКИ

УКР. ДНЕПР.

ЧЕХИ

ФРАНЦИЯ

СЛОВЕНЦЫ

1 Ч

% я л

А ХОРВАТЫ

КАБАРДИНЦЫ

РУМЫНЫ

БАСКИ

ЦИФРАМИ ОБОЗНАЧЕНЫ ПОПУЛЯЦИИ; I -ЛРОЫУХЫ ? Г.ОПГАМ.1 з-ьосниицы

1 - ПГ ИГРЫ 5-ЖИТЕЛИ

1ЬРЦЬГОНИНЫ Б СГРГ.Ы 7 СЛОВАКИ

ИТАЛЬЯНЦЫ

ТУРКИ

АЛБАНЦЫ

ГРЕКИ

КЛАСТЕРЫ ГЕНЕТИЧЕСКИ БЛИЗКИХ ПОПУЛЯЦИИ

Кластерный анализ генетического сходства украинцев с другими народами Европы по частотам гаплогрупп У хромосомы проведен двумя общепризнанными методами -средней связи и Уорда. Кластеры, выявившиеся на обеих дендрограммах считались устойчивыми и были нанесены на географическую карту. Наиболее крупные кластеры выделены зеленым контуром.

РЕЗУЛЬТАТЫ По маркерам У хромосомы украинцы образуют единый кластер, который, объединяясь с кубанскими казаками, входит в состав более крупного кластера, охватывающего всех западных и восточных славян (кластер обведен красным пунктиром), за исключением север-ных русских и чехов.

Обозначения изученных популяций украинцев:

УКР. ВОСТОЧНЫЕ - восточные, УКР. ДНЕПР. - днепровские, УКР. ПОДОЛЬЯ - подольские, УКР. ЗАПАДН. - западные.

Рисунок 7. Положение на географической карте кластеров, образуемых генетически близкими по маркерам У хромосомы популяциями

Примечания', для простоты восприятия не отображен кластер, в который вошли белорусы, западные и юго-западные русские, поляки и сорбы.

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ РАССТОЯНИЯ ОТ УКРАИНЦЕВ (NRY)

Представлена синтетическая карта генетических расстояний от украинцев до популяций Западной Евразии по гап-логруппам Y хромосомы. Территории, население которых генетически близко к украинцам (расстояния малы), окрашены в ярко синие тона. По мере нарастания генетических различий тона становятся все теплее (см. шкалу) и максимальные расстояния от украинцев обозначены коричневыми тонами гор.

Красными точками (К) отмечены популяции, по которым построена карта, N - суммарная численность индивидов, MIN, МАХ и MEAN - минимальное, максимальное и среднее значения расстояний для всей карты.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Наиболее генетически близки к украинцам белорусы, юго-западные русские и восточные поляки (темно-синяя область карты). Круг генетически сходных с украинцами популяций охватывает также все остальные

МЕДИКО-ГЕНЕТИЧЕСКИИ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РАМН

ЛАБОРАТОРИЯ ПОПУЛЯЦИОННОЙ ГЕНЕТИКИ ЧЕЛОВЕКА _СЕНТЯБРЬ 2007_

1! 30000000

300 600 300 1200 1500«

Рисунок!

. Генетические расстояния от украинцев по частотам гаплогрупп Y хромосомы

восточнославянские и западнославянские

популяции (за исключением северных русских и западных чехов). Картографирование генетических расстояний дало прогноз для всего пространства карты и позволило увидеть резкий рост генетических отличий от украинцев за пределами области, включающей основную часть восточных и западных славян.

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ РАССТОЯНИЯ ОТ УКРАИНЦЕВ (мтДНЮ

Представлена синтетическая карта генетических расстояний от украинцев по частотам гаплогрупп митохондриальной ДНК. Принцип чтения карты -тот же, что и на рис. 8.

К — число популяций, по которым построена карта,

N - суммарная численность индивидов,

MIN, МАХ и MEAN -минимальное, максимальное и среднее значения расстояний для всей территории карты.

РЕЗУЛЬТАТЫ Проявляется генетическое сходство с украинцами населения почти всего европейского региона. Украинцы наиболее генетически близки к юго-западным русским, полякам, венграм и юго-восточным литовцам, но проявляют сходство и со многими другими, в особенности славяно-, германо-, балтоязычными популяциями Европы.

РАСПР«ДЕлеМИЕ ЗНАЧЕНИЙ КАРТЫ (■*)

I—т

К - 118 Н ш ¿S55 ПШ - .002 ПАХ - 1.000 П£АИ = .081

МЕДИКО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РАМН

ЛАБОРАТОРИЯ ПОПУЛЯЦИОННОЙ ГЕНЕТИКИ ЧЕЛОВЕКА _СЕНТЯБРЬ 2007_

1:30000000

Рисунок 9. Генетические расстояния от украинцев по частотам гаплогрупп мтДНК

уровня иерархии Результаты, полученные для «основного» набора популяций (изученных по Ь®У и мтДНК) и «малого» набора (популяций, изученных по всем трем типам маркеров) хорошо согласуются и позволяют сделать два заключения

1) На любом уровне иерархии популяций, оценки взт по ШУ выше (в 1 5 - 25 раз), чем по мтДНК и аутосомным маркерам

2) При переходе на каждый более высокий уровень иерархии популяций растет разрыв между оценкой 05:- по ЫЯУ и оценками по мтДНК/аутосомным маркерам (табл 2) Так, на внутриэтническом уровне различия между популяциями по ЖУ лишь в 1 5-3 раза выше, чем по мтДНК и аутосомным маркерам При сравнении восточнославянских народов это соотношение повышается до 4-5 На уровне сравнения трех ветвей славян оно превышает уже двадцатикратные различия

Таблица 2

Генетические различия (С8Т) между популяциями разных уровней иерархии по трем типам ДНК маркеров: аутосомным, МГУ, мтДНК

Типы Д НК маркеров ту мтДНК аутосомиые маркеры

Число гапло групп / аутосомных локусов 8 гаплогрупп 40 гаплогрупп 5 локусов

УКРАИНЦЫ (различия внутри этноса)

«Малый» набор популяций (западные, центральные, восточные, У популяции) 1.09 0.49(2 3) 0.38(2 9)

«Основной» набор данных (западные, подольские, днепровские, восточные, 4 попу/шции) 0.98 0.68 (14) -

ВОСТОЧНЫЕ СЛАВЯНЕ (различия между этносами)

«Малый» набор популяций (украинцы, русские, белорусы, 9 популяций) 1.34 0.28(4 8) 0.27 (5 0)

«Основной» набор популяций (украинцы, русские, белорусы, II популяций) 1.05 0.25(4 3) -

СЛАВЯНЕ (различия между группами этносов)

«Малый» набор популяций ^восточные, южные, 10 популяций) 5.05 0.20(25 0) 0.22 (22 7)

«Основной» набор данных (восточные, западные, южные, 19 популяций) 4.70 0.23 (гоз) -

Примечания

1) Величины С5Т умножены на 100

2) В скобках справа указаны отношения 0ут{ШУ)/05т(мтДНК), С5т{КЯУ)/СуКаутосомных маркеров)

Итак, по ЫБУ украинские популяции различаются между собой примерно в два раза значительнее ( 05т=1 0), чем по мтДНК ( 6) и аутосомным маркерам (ОэтЮ 4) Однако на фоне генофонда населения Европы (раздел «Генетический портрет украинцев ») по ШУ все украинские популяции ближе друг к другу, чем

к другим народам. Этому полностью соответствует выявленная (табл. 2) динамика межпопуляционных различий при переходе от внутриэтнического уровня к сравнению этносов: возрастание различий по NRY и одновременное снижение различий по мтДНК. Мы видим взаимное подтверждение выявленного феномена двумя независимыми видами анализа.

8,0

7,0

6,0

5,0

gЯ СЛАВЯНЕ

Н 4,0

5О ВОСТОЧНЫЕ

ОСЛАВЯНЕ

30□ УКРАИНЦЫ

2,0 1,0 0,0

Рисунок 2. Генетическое разнообразие GSr по NRY, мтДНК и аутосомным ДНК маркерам на трех уровнях иерархии популяций

Примечание-, столбцы накапливают величину Gsr на трех уровнях иерархии популяций: разнообразие внутри этноса (украинцы); языковой подгруппы (восточные славяне); языковой группы (славяне). Для максимальной сопоставимости результатов по разным маркерам, представлено разнообразие только тех популяций, которые изучены по всем трем типам маркеров («малый» набор, табл. 1).

Таким образом, различия между этносами по NRY - в несколько раз выше, чем различия внутри этноса (между украинскими популяциями). По мтДНК и аутосомным маркерам мы видим обратную картину: внутри этноса популяции различаются больше, чем этносы между собой.

Различный характер разнообразия трех типов маркеров заставил нас сделать следующий шаг и ответить на вопрос: какова величина их взаимосвязи?

§2. Корреляция генетических расстояний по трем типам маркеров

Попарно оценивали сходство характера разнообразия трех типов маркеров:

аутосомных, NRY, мтДНК. Для этого по каждому типу маркеров рассчитаны генетические расстояния между локальными популяциями трех «общностей»: 1) украинцев; 2) локальных популяций восточных славян (украинских, русских,

белорусских), 3) локальных популяций Европы (табл 1) После этого для каждой «общности» популяций мы оценили корреляцию генетических расстояний для каждой пары ДНК маркеров (табл 3, рис 3) Результаты по «основному» и по «малому» наборам популяций (табл 1), хорошо согласуются при достоверных значениях корреляций (р<0 05)

Таблица 3

Попарные корреляции генетического разнообразия по трем типам ДНК маркеров: аутосомным, N1^, мтДНК

Наборы §•1 п ? ё3 н в & й й и и Н ПАРЫ СРАВНИВАЕМЫХ ГЕНЕТИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ

популяций 5 £ 3 § «и 1 и & 1 14 ШУ-мтДНК №У-аутосомные мтДНК -аутосомные

УКРАИНЦЫ (один этнос)

«МАЛЫЙ» 3 ГБ 0.50 0 50 1 00а

(3 популяции) р >0 05 >0 05

«ОСНОВНОЙ» 6 Гв 0 09 - -

(4 популяции) р >0 05 - -

ВОСТОЧНЫЕ СЛАВЯНЕ (Одна языковая подгруппа)

«МАЛЫЙ» 36 Г8 0.37* -0.15ь 0.46**

(9 популяций) р р<0 05 р>0 05 р<001

«ОСНОВНОЙ» 55 «•в 0.36** - -

(11 популяций) р р<0 01 - -

ВСЯ ЕВРОПА

«МАЛЫЙ» 190 Гв 0.47*** 0.29*** 0.40***

(20 популяций) р р<0 001 р<0 001 р<0001

«ОСНОВНОЙ» 741 Гв 0.35*** - -

(39 популяций) р р<0 001 - -

Примечания г5 - коэффициент корреляции Спирмена, р - вероятность случайного отличия г5 от нуля Достоверные корреляции (р<0 05,0 01 и 0 001) отмечены значками *," и *** " Для корреляции Спирмена, равной 100, невозможно определить достоверность Соответствующая корреляция Пирсона гр=0 999, р=0 029

Для популяций восточных славян и населения Европы межпопуляционные расстояния по мтДНК примерно в равной мере коррелируют с расстояниями и по ЖУ (0 3<г8<0 5), и по аутосомным маркерам (0 4<г3<0 5) (При сравнении только украинских популяций корреляции недостоверны из-за малого числа пар сравнений) Корреляция между расстояниями по ЖУ и аутосомным маркерам меньше и достоверна лишь на уровне сравнения популяций всей Европы (г$=0 3)

Полученные данные согласуются с результатами, известными для тюркоязычных и финно-угорских народов [Хуснутдинова и др., 2004], для которых также обнаружена высокая связь разнообразия мтДНК с разнообразием и >ЖУ, и аутосомных маркеров (0.5<г$<0.6) и отсутствие сходства в разнообразии N1^ и аутосомных маркеров (г5=0.1).

0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 О •0,1 -0,2

Рисунок з. Корреляции межпопуляционных генетических расстояний по трем типам маркеров (аутосомных, ЖУ, мтДНК)

Примечание: достоверные значения корреляций (р<0.05, 0.01 и 0.001) отмечены значками *, ** и ***. На рисунке представлены корреляции, рассчитанные только по популяциям, в которых изучены асе три типа маркеров. Корреляции на внутриэтническом уровне не достоверны и не отображены.

Для дальнейшей интерпретации обнаруженных корреляций необходимо выяснить, насколько структура рассмотренных генофондов связана с историей, а насколько - с географией, то есть насколько генетическое сходство популяций обусловлено их общим историческим прошлым, а насколько -географическим соседством. Для ответа на этот вопрос была исследована корреляция генетических расстояний а) с географическими расстояниями между популяциями; б) с лингвистическими различиями популяций.

§3. Корреляция генетических и географических расстояний

Для трех типов маркеров (аутосомных, М1У, мтДНК) мы исследовали корреляцию географических и генетических расстояний между популяциями Европы (табл. 4, рис. 4) на трех уровнях иерархии популяций: 1) между популяциями украинцев; 2) между популяциями восточных славян; 3) между популяциями Европы. Результаты, полученные по «основному» и «малому» наборам популяций (табл. 1), хорошо согласуются друг с другом и подтверждают надежность полученных показателей. Максимальная корреляция генетических и

географических расстояний обнаружена между популяциями Европы по МЯУ (г 8=0 7)

Таблица 4

Корреляция географических и генетических расстояний по трем типам ДНК маркеров: аутосомным, №1У, мтДНК

я 5 5 © ТИП ГЕНЕТИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ

НАБОРЫ ЁЗ Й

ПОПУЛЯЦИЙ & о « ^ О § К §.

на каэвдом уровне иерархии а а § о X V = £ & ■в" э ■ ¥ § е В I8 * 8 4> \КУ мтДНК Аутосомные маркеры

УКРАИНЦЫ (один этнос)

«МАЛЫЙ» 3 Гв 0 50 1 00а 1 00й

(3 популяции) Р >005 - -

«ОСНОВНОЙ» 6 Гв 0 48 0 60 -

(4 популяции) р >0 05 >0 05 -

ВОСТОЧНЫЕ СЛАВЯНЕ (одна языковая подгруппа)

«МАЛЫЙ» 36 0.53** 0 20 0 05

(9 популяций) р <0 01 >0 05 >0 05

«ОСНОВНОЙ» 55 0.52*** 0 20 -

(11 популяций) р <0 001 >0 05 -

ВСЯ ЕВРОПА

«МАЛЫЙ» 190 ГБ 0.31*** 0.21**

(20 популяций) р <0 001 <0 001 <0 01

«ОСНОВНОЙ» 741 Гь 0.67*** 0.26*** -

(39 популяций) р <0 001 <0 001 -

Примечания достоверные значения корреляций гэ Спирмена (р<0 01 и 0 001) отмечены значками " и **• * Для корреляции Спирмена, равной 100, невозможно определить достоверность Соответствующая корреляция Пирсона г=0 84, р=0 361 6 Соответствующая корреляция Пирсона п=0 82, р=0 393

Исследуемые корреляции оказались неодинаковы на разных уровнях популяционной иерархии (см рис 4) для Европы в целом они выше, чем для восточных славян. Поэтому мы проверили гипотезу о том, что корреляция генетических и географических расстояний зависит от географической близости тех популяций, для совокупности которых эта корреляция рассчитывается, т е от чисто пространственной обширности региона, охватывающего эти популяции На рис 5 (цветная вкладка) для трех типов ДНК маркеров представлена зависимость корреляции между генетическими и географическими расстояниями от географического охвата территории, внутри которой корреляция определяется

_маркеры__j

Рисунок 4. Корреляция генетических и географических расстояний по трем типам ДНК маркеров

Примечание: достоверные значения корреляций (р<0.01 и 0.001) отмечены значками ** и ***, Отображены корреляции для «малого» набора популяций, изученных по всем трем типами маркеров. Корреляции на уровне сравнения украинцев недостоверны и не отображены.

АУТОСОМНЫЕ МАРКЕРЫ и мтДНК (рис.5) в очередной раз демонстрируют параллелизм в характере разнообразия: для них фактор гео графической удаленности популяций почти не сказывается на корреляциях генетических расстояний с географическими. Эти корреляции малы и после достижения достоверных значений выходят на плато, колеблясь в пределах 0.25<rs<0.35. Рис. 5 предполагает, что в пространстве Европы по мтДНК и аутосомным маркерам могут оказаться генетически близки и соседние, и ( географически удаленные популяции, что соответствует известным данным о генетической однородности населения Европы по этим маркерам [Kittles et ah, 1999; Рычков, Ящук, 1983]. В отличие от этих маркеров, по маркерам NRY в генетическом пространстве Европы можно ожидать выявления четких различий между населением разных локальностей. Как будет показано в разделе «Генетический портрет украинцев...», это в полной мере соответствует действительности.

§4, Корреляция генетических и лингвистических расстояний

Для количественной оценки языковых различий (далее - лингвистических расстояний) между индоевропейскими народами использованы данные, полученные коллективом под руководством член-корр. С.А. Старостина [http://starling.rinet.ru/indexru.htrn]. Для индоевропейских популяций Европы определены корреляции между лингвистическими и генетическими расстояниями

20

L

по ШУ, мтДНК и аутосомным маркерам (табл. 5, рис. 6). Каждая корреляция оценивалась дважды: по «основному» (ЖУ и мтДНК) и по «малому» набору популяций (три типа маркеров). Результаты оценок хорошо согласуются для ЫКУ. Связь же разнообразия мтДНК с языковыми различиями значительно уменьшается при переходе от «малого» к более полному «основному» набору популяций, охватывающему большую территорию и большее число языковых групп.

Таблица 5

Корреляция лингвистических и генетических расстояний между индоевропейскими популяциями Европы по трем типам ДНК маркеров:

)Я о ТИП ГЕНЕТИЧЕСКИХ

я с* и а. Ъ * МАРКЕРОВ

НАБОР С <1> 1л Н 5 и и

ПОПУЛЯЦИИ с 8-С О с? О Т К = = ■е- В & ¥ 1« з 1 ° * н о 4 ж №1У мтДНК Аутосомные маркеры

«МАЛЫЙ» 105 Гв 0.65*** 0 29*** 0.41**

(15 индоевропейских популяций) Р <0.001 <0.001 <0.01

«ОСНОВНОЙ» 406 Гв 0.68*** 0.16*** -

(29 индоевропейских популяций) Р <0.001 <0.001 -

Примечания: г5 - коэффициент корреляции Спирмена, р - вероятность случайного отличия корреляции от нуля. Достоверные значения корреляций (р< 0.01 и р<0.001) отмечены значками ** и ***.

НАБОРЫ ПОПУЛЯЦИЙ

0 (МАЛЫЙ))

щ «основной»

ИРУ мтДНК аутосомные

маркеры

Рисунок 6. Корреляции лингвистических и генетических расстояний между популяциями Европы по трем типам ДНК маркеров

Примечание: достоверные значения корреляций (р<0.01 и 0.001) отмечены значками ** и ***, Корреляции оценивались для народов индоевропейской языковой семьи.

МАРКЕРЫ Y ХРОМОСОМЫ. Высокая корреляция генетических расстояний по NRY с лингвистическими (rs=0 7) говорит о том, что историческая общность популяций (в той мере, в какой она нашла отражение в лингвистических классификациях) так же высоко значима в качестве фактора, определяющего генетическое сходство популяций по NRY, как и географическое соседство.

Иной характер связей был выявлен в работе [Rosser et al, 2000] оценка корреляции генетических и лингвистических различий между популяциями оказалась в три раза ниже (rs=0 2), чем в нашем исследовании Был сделан вывод, что генетические расстояния по маркерам NRY больше связаны с географическим расстоянием между популяциями (rs=0 4), чем с языковыми различиями Однако, в отличие от нашей работы, в это исследование было вовлечено население не только Европы, но и других регионов (Африка, Закавказье), в связи с чем, были изучены закономерности, выходящие за пределы Европы Можно предполагать, что для различных историко-географических регионов характерен свой тип связей между генетическими, географическими и лингвистическими расстояниями Например, у тюркоязычных и финно-угорских народов Поволжья, Кавказа и Средней Азии [Хуснутдинова и др, 2004] обнаружена невысокая связь разнообразия однородительских и аутосомных маркеров с географическими расстояниями (максимальная корреляция - по мтДНК rs=0 2)

Устойчивость (независимость от широты круга анализируемых популяций) полученных нами высоких корреляций разнообразия NRY с лингвистическими (rs=0.7) и географическими (rs=0.7) расстояниями позволяет считать высокую связь NRY с «историей» и «географией» важной чертой генофонда населения Европы.

мтДНК и АУТОСОМНЫЕ МАРКЕРЫ. Корреляция генетических расстояний по митохондриальным (rs=0 2-0.4) и аутосомным маркерам (rs=0 4) с лингвистическими (как и с географическими) расстояниями ниже, чем по NRY В рамках пространства, охватываемого «малым» набором популяций (преимущественно население Восточной Европы), связь разнообразия мтДНК и аутосомных маркеров с историческим фактором (отраженным в родстве языков) оказывается в 1.5-2 раза значительнее, чем с фактором географической близости Однако при переходе к населению Европы в целом («основной» набор популяций) ведущее значение исторического фактора сходит на нет

Вновь подчеркнем сходство характера разнообразия митохондриальных и аутосомных маркеров в почти одинаковой корреляции с лингвистическими расстояниями.

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОРТРЕТ УКРАИНЦЕВ НА ФОНЕ НАРОДОВ ЕВРОПЫ

(сравнение на межэтническом уровне)

Задача настоящего раздела - выявление народов Европы, к которым наиболее генетически близки украинцы по Ж.У, мтДНК и аутосомным маркерам Она решена с помощью генетических расстояний [№1,1975] Этот анализ проведен двумя методами - кластерного (§ 1) и картографического (§2) анализа

§1. Украинцы в контексте генофонда Европы (кластерный анализ)

По каждому типу маркеров на основе генетических расстояний между популяциями Европы («основной» набор популяций, табл 1) построены две дендрограммы с помощью наиболее признанных методов Уорда и средней связи [Дерябин, 2001] Только те кластеры популяций, которые проявляются на обеих дендрограммах, мы считали устойчивыми и далее анализировали

МАРКЕРЫ У ХРОМОСОМЫ. Для упрощения чтения результатов анализа, устойчивые кластеры популяций нанесены на географическую карту (рис 7, цветная вкладка) Мы видим ярко выраженное сходство украинских популяций по гаплогруппам №1У прежде всего друг с другом. Они образуют компактный кластер с кубанскими казаками, который наиболее генетически близок к белорусам, юго-западным русским, полякам и сорбам (лужичанам)

Подтверждается полученный ранее вывод о высокой связи сходства популяций по с географическими расстояниями популяции, близкие по ЫЯУ, близки и географически, а их кластеры на карте не перекрываются, имеют четко очерченные ареалы Находит яркое подтверждение и вывод о высокой связи разнообразия ЫЯУ с лингвистическим родством на рис 7 генетически близки популяции, близкие также и по языку Так, один крупный кластер включает почти исключительно западных и восточных славян, другой - почти исключительно южнославянские народы

АУТОСОМНЫЕ МАРКЕРЫ и мтДНК. Аналогичным образом, с помощью кластерного анализа по мтДНК сравнивались 39 популяций Европы («основной» набор, табл 1) Однако выделить, как для Ш.У, устойчивые кластеры генетически сходных популяций не удалось Тем не менее, по матрице генетических расстояний мы можем выявить популяции Европы, к которым генетически близки сразу несколько украинских популяций, все четыре исследованные украинские популяции по мтДНК близки к юго-западным русским, все украинские популяции, кроме западных украинцев - к кубанским казакам, все кроме восточных - к латышам, западные и днепровские украинцы генетически сходны с южными белорусами, западные и подольские украинцы генетически близки к полякам и болгарам

Каждая исследованная украинская популяция генетически близка не только к другим украинцам, но, прежде всего, к популяциям других народов. Может проявляться генетическое сходство отдельных украинских популяций даже с населением достаточно далеко расположенных территорий, что, видимо, отражает общее сходство населения всего европейского региона по маркерам мтДНК

Анализ сходства популяций проведен также по аутосомным ДНК маркерам Обнаружена та же картина, что и по мтДНК украинские популяции генетически близки не только друг к другу, но и к популяциям других народов Выявлено сходство украинцев с южными белорусами, западными и северными русскими, южными славянами Это означает, что и круг популяций, близких к украинцам по аутосомным маркерам, соответствует данным, полученным по мтДНК Таким образом, вновь подтверждается наш вывод о сходстве характера разнообразия митохондриальных и аутосомных маркеров. Карты для мтДНК и аутосомных маркеров, аналогичные рис 7, приводятся в тексте диссертации

52. Карты расстояний от украинцев до народов Европы

На предыдущую карту (рис 7) были схематически нанесены найденные методами многомерной статистики устойчивые кластеры генетически близких популяций На рис 8 и 9 (см цветную вкладку) представлен иной тип анализа интерполяционные карты генетических расстояний от украинцев по гаплогруппам ЬЖУ и мтДНК, показывающие степень генетической близости

населения европейского региона к украинцам Благодаря интерполяционным картам мы уже не ограничиваем анализ набором популяций, изученных одновременно по обоим типам маркеров, а включаем в анализ все популяции, надежно изученные независимо по >®.У (110 популяций) и по мтДНК (120 популяций) Таким образом, два вида анализа - по полному набору изученных популяций и по панели популяций, изученных одновременно по №У и мтДНК, служат взаимной проверкой выявляемым закономерностям

МАРКЕРЫ У ХРОМОСОМЫ. На карте расстояний по ШУ (рис 8) еще четче, чем на рис 7, проявляется сходство украинцев с ближайшими северными соседями Интервал наименьших генетических отличий от украинцев (обозначенный на рисунке ярко-синими тонами) охватывает, кроме украинцев, также белорусов, юго-западных русских, поляков (в особенности - восточных) Следующий интервал шкалы (светло-синие тона) показывает, что к украинцам также генетически близки западные и северо-западные русские, словаки, словенцы, восточные чехи Все эти популяции занимают на карте непрерывный ареал, имеющий четкие «генетические границы» (сохраняющиеся и при смене шкалы карты) Население этой области, таким образом, обладает общим генетическим сходством по маркерам Ш.У В отличие от восточных и западных славян, южнославянские народы не входят в область генетического сходства с украинцами Таким образом, по маркерам РЖУ генофонд украинцев составляет часть четко очерченного массива генетически близких популяций, охватывающего западно- и восточнославянские народы (за исключением северных русских и западных чехов) Внутри этого массива, наиболее выражена генетическая близость украинского населения с белорусами, юго-западными русскими и восточными поляками.

МАРКЕРЫ мтДНК. На рис 9 представлена аналогичная карта генетических расстояний от украинцев по мтДНК В отличие от предыдущей карты, здесь выявляется обширнейшая область, население которой генетически сходно с украинцами Эта область охватывает практически всю Европу, что соответствует составу рассмотренного выше (раздел «Внутриэтническая изменчивость украинцев») спектра наиболее частых у украинцев гаплогрупп мтДНК, которые в то же время характерны для европейского региона в целом

Можно было бы предположить, что мтДНК вообще не достаточно эффективно отражает различия генофонда населения (по сравнению с >Ш.У) К тому же, для гаплогрупп мтДНК в Европе характерно значительно меньшее межпопуляционное разнообразие, чем для гаплогрупп 1ЖУ (раздел «Генетическое разнообразие в Европе ») Однако (рис 8) однородный по маркерам мтДНК «европейский регион» очень четко ограничен с востока, юга и севера, ярко отличаясь от населения соседних регионов Следовательно, разнообразие мтДНК позволяет эффективно выделить различающиеся генофонды. Однако по территориальному охвату эти общности как бы на ранг крупнее, чем население, генетически однородное по ЫЯУ Таким образом, в населении Европы дифференцирующая способность у мтДНК «на ранг» меньше, чем у №1У

На фоне генетически однородной по мтДНК Европы, украинцы проявляют наибольшее сходство с юго-западными русскими, поляками, венграми, юго-восточными литовцами Кроме того, по мтДНК ярко проявляется сходство с широчайшим кругом славяне-, балто-, германоязычных народов Европы, в меньшей степени — с финно- и романоязычными народами.

§3. Главные особенности структуры украинского генофонда

Одна из важных черт украинского генофонда - генетическое сходство центральных украинцев (подольских и днепровских) - проявляется по маркерам и ШУ, и мтДНК в полном соответствии с данными антропологии Однако другие свойства украинского генофонда по-разному проявляются по ШУ, мтДНК и аутосомным маркерам Это связано как с различиями в особенностях разнообразия самих ДНК маркеров, так и с разной ролью факторов «географии» и «истории» в формировании характера разнообразия ДНК маркеров.

1) Выявлена высокая связь разнообразия №1У с географическими и лингвистическими расстояниями (г8=0 7), наличие которой подтверждено и кластерным, и картографическим анализом (рис 7, 8)

2) Два других типа маркеров - мтДНК и аутосомные - в пределах Европы обнаруживают как одинаково менее интенсивную связь с лингвистическими и географическими расстояниями (г8=0,2-0 4), так и меньший, чем для ШУ, уровень изменчивости в регионе Корреляция разнообразия между этими маркерами сравнительно высока и достоверна (г8=0 4-0.5) Сходство характера разнообразия

мтДНК и аутосомных маркеров в Европе позволяет считать, что временное отсутствие данных о разнообразии аутосомного генофонда для многих народов этого региона можно в первом приближении компенсировать анализом разнообразия маркеров мтДНК, хорошо изученных в Европе

Таким образом, произведенное нами изучение украинского генофонда и его положения среди окружающих народов только по двум типам маркеров - МЯУ и мтДНК - адекватно отражает основные аспекты генетического разнообразия украинцев Поэтому можно подвести итог, выделив три особенности положения генофонда украинцев среди других народов Европы

1 Значительное генетическое сходство украинцев с более северным населением (белорусами, западными русскими, поляками), которое наиболее четко проявляется в разнообразии ИКУ. Генетическим сходством изученных украинских популяций с этим кругом населения задается и степень генетической близости между самими украинцами. Так, западные украинцы, которые по маркерам №1У наиболее отличаются от этого населения, одновременно наиболее своеобразны по ^ЖУ среди украинцев По мтДНК от этого же северного населения наиболее отличаются восточные украинцы, которые проявляют среди украинцев наибольшее генетическое своеобразие по мтДНК

2. Сходство украинцев с более широким кругом славянских популяций: западными и восточными славянами (кроме северных русских и западных чехов), словенцами. Это сходство менее выражено, чем сходство с северными соседями, но оно обнаруживается в географически более широком масштабе и ярко проявляется по маркерам №1У

3 Генетическое сходство по маркерам мтДНК со многими популяциями европейского региона, в особенности - с славяно-, балто- и германоязычными народами

Указанные особенности определяют генетическую структуру украинского генофонда, взаимное генетическое сходство изученных нами украинских популяций

выводы

1. Сравнительное изучение по маркерам Y хромосомы (410 человек) и мтДНК (511 человек) четырех основных субэтнических групп украинцев выявило различия между их генофондами. Впервые анализ украинских популяций проведен по широкому спектру гаплогрупп Y хромосомы и мтДНК.

2. По маркерам Y хромосомы украинцы более сходны друг с другом, чем с популяциями других народов. По маркерам мтДНК каждая украинская популяция сходна не только с другими украинцами, но и с другими народами Европы. Наиболее генетически своеобразны по маркерам Y хромосомы западные украинцы, а по мтДНК - восточные. Центральные популяции (подольская и днепровская) объединяются в единый кластер по обоим типам маркеров, что согласуется с данными антропологии.

3. Оценки внутриэтнических различий между популяциями украинцев по маркерам Y хромосомы в полтора раза выше, чем по мтДНК. Однако расхождения оценок на межэтническом уровне еще значительней: народы Европы по Y хромосоме различаются на порядок больше, чем по мтДНК.

4. Генетические расстояния между популяциями Европы по маркерам мтДНК

в равной степени коррелируют с расстояниями и по маркерам Y хромосомы, и по аутосомным ДНК маркерам. (г=0.4-0.5).

5. Межпопуляционное разнообразие Y хромосомы одинаково высоко коррелирует (г=0.7) в Европе и с географическими, и с лингвистическими расстояниями. Связь изменчивости митохондриальных и аутосомных маркеров с лингвистическими и географическими расстояниями выражена значительно слабее (г=0.2-0.4).

6. Наибольшее генетическое сходство по маркерам Y хромосомы и мтДНК украинцы проявили с белорусами, юго-западными русскими и поляками. Менее выраженное генетическое сходство обнаружено с остальными славянскими народами Восточной и Центральной Европы. Сходство с южными славянами, балтекими и германскими народами проявляется только по маркерам мтДНК.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ РАБОТЫ

1 Pshemchnov A, Balanovska Е, Balanovsky О, Atramentova L, Chumosov М, Soloviova D, Zaporozhchenko V Vanation of paternal, maternal and autosomal genetic markers on mtra-ethmc (Ukrainians) and inter-ethic (Europe) level supports Y chromosomal marker bias // International Society for Applied Biological Sciences, Split 2007 P 128

2 Пшеничнов А С . Балановский О П, Атраментова Л А, Ищук М Л, Тегако О В, Виллемс Р, Балановская ЕВ Украинцы, русские и белорусы среди их соседей по Европе свидетельства мтДНК и Y-хромосомы // VII Конгресс этнографов и антропологов России Москва 2007 -С 275

3 Пшеничнов А.С.. Соловьева Д С, Дибирова X Д, Мансуров Р И, Ищук М Л, Балановская Е В Генофонд украинцев оценка внутри- и межэтнической изменчивости по трем типам ДНК маркеров (мтДНК, Y-хромосомы, аутосомным) // Материалы Международной Конференции "Генетика в России и мире" Москва. 2006 - С 163

4 Пшеничнов А.С . Балановский О П, Ищук М А, Атраментова Л А , Тегако О В , Чурносов М И, Запорожченко В В , Пустовой Ю В, Виллемс Р, Балановская Е В Генофонд пяти популяций украинцев по данным о полиморфизме мтДНК и Y-хромосомы// V съезд Российского общества медицинских генетиков Уфа. Медицинская генетика. 2005 - С 256

5 Пшеничнов А С.. Балановский О П, Виллемс Р, Атраментова Л А, Ищук М Л, Чурносов М И, Балановская Е В Митохондриальные портреты украинцев западных, центральных, восточных // III СъездВОГиС Тездокл Москва. 2004 Т2 -С 153

6 Пшеничнов А С . Ищук МАЗ, Балановский О П, Атраментова Л А, Виллемс Р, Балановская Б В Генетические взаимоотношения украинцев с другими европейскими этносами по данным о полиморфизме Y-хромосомы // Экология и демография человека в прошлом и настоящем Третьи Антропологические чтения памяти академика В П Алексеева Москва. 2004 - С 276-277

7 Rootsi S, Magri С, Kmstld T, Benuzzi G, Help H, Bermisheva M, Kutuev I, Barac L, Pencic M, Balanovsky O, Pshemchnov A. Dion D, Grobei M, Zhivotovsky L, Battagha V, Achilli A, Al-Zahery A, Pank J, King R, Cinmoglu C, Khusnutdinova E, Rudan P, Balanovska E, Scheffrahn W, Simonescu M, Brehm A, Goncalves R, Rosa A, Moisan J-P, Chaventre A, Ferak V, Furedi S, Oefner P, Shen P, Beckman L, Mikerezi I, Terac R, Pnmorac D, Cambon-Thomsen A, Krumina A, Torrom A, Underbill P, Santachiara-Benerecetti S, Villems R, Semino О Phylogeography of Y-Chromosome Haplogroup I Reveals Distinct Domains of Prehistoric Gene Flow in Europe // American Journal of Human Genetics 2004 №75(1) -C 128-137

8 Tambets K, Rootsi S, Kivisild T, Help H, Serk P, Loogvali E-L, Tolk H-V, Reidla M, Metspalu E, Pliss L, Balanovsky O, Pshemchnov A. Balanovska E, Gubma M, Zhadanov S, Osipova L, Damba L, Voevoda M, Kutuev I, Bermisheva M, Khusnutdinova E, Gusar V, Grecharnna E, Pank J, Pennarun E, Chaventre A, Moisan J-P, Barac L, Pencic M, Rudan P, Terzic R, Mikarezi I, Krumina A, Baumanis V, Beckman L, Villems R The western and eastern roots of the extreme European genetic outliers - the origin of mtDNAs and Y-chromosomes of the Saami // American Journal of Human Genetics 2004 Jfe 74(4) -С 661-682

9 Behar DM, Metspalu E, Kivisild T, Achilli A, Hadid Y, Tzur S, Pereira L, Amonm A, Quintana-Murci L, Majamaa K, Hermstadt C, Howell N, Balanovsky O, Kutuev I, Pshemchnov A. Gurwitz D, Bonne-Tamir B, Torrom A, Villems R, Skorecki К The matnlineal ancestry of Ashkenazi Jewry portrait of a recent founder event//American Journal of Human Genetics 2006 № 78(3) -C 487-497

10 Balanovsky O, Pshemchnov A, Rootsi S, Chumosov M, Atramentova L, Tegako L, Yankovsky N Intra-ethmc variation of the Y chromosome in European countries a comparative study // International Society for Applied Biological Sciences, Split 2007. P 121

] 1 Балановский О П, Пшеничнов А С.. Балановская Е В , Ищук М А , Тегако О В , Чурносов М И, Микулич А И, Почешхова Э А, Атраментова Л А, Виллемс Р Географические закономерности изменчивости митохондриальной ДНК у народов Восточной Европы // Экология и демография человека в прошлом и настоящем Третьи Антропологические чтения памяти академика В П Алексеева Москва 2004 -С 247-248

12 Соловьева Д С, Ищук М А, Атраментова Л А, Тегако О В , Серегин Ю А, Кузнецова МА , Воронько О Е, Пшеничнов А С. Балановская Е В Генетическая характеристика четырех популяций украинцев и белорусов по данным об инсерционно-делеционном ДНК-полиморфизме (АСЕ, CCR5d32) // V съезд Российского общества медицинских генетиков Уфа. Медицинская генетика 2005 - С 269

Заказ № 343. Объем 1 п.л Тираж 100 экз.

Отпечатано в ООО «Петроруш». г. Москва, ул. Палнха-2а, л ел. 250-92-06 >\лт .postator.ru

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Пшеничнов, Андрей Сергеевич

Введение.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. История формирования современного населения Украины.

1.2. Разнообразие современного украинского населения.

1.2.1. Историко-этнографическое районирование.

1.2.2. Антропологические варианты украинцев.

1.2.3. Лингвистическое членение украинского языка.

1.3. Генетические маркеры в популяционных исследованиях.

1.3.1. Маркеры У хромосомы.

1.3.2. Маркеры митохондриальной ДНК.

1.3.3. Различия в полиморфизме мтДНК, У хромосомы и аутосомных ДНК маркеров.

1.4. Изученность популяций украинцев по разным типам генетических маркеров.

Глава 2. Материалы и методы.

2.1. Планирование обследования украинского этноса.

2.2. Методы экспедиционного обследования.

2.3. Материалы, собранные в ходе экспедиционных обследований.

2.4. Методы молекулярно-генетического анализа.

2.5. Составление баз данных по полиморфизму У хромосомы мтДНК и аутосомных ДНК маркеров.

2.6. Обработка данных и статистический анализ.

Глава 3. Результаты и обсуждение.

3.1. Характеристика генофонда украинцев по частотам гаплогрупп У хромосомы.

3.1.1. Сопоставление украинских популяций по маркерам У хромосомы.

3.1.2. Положение генофонда украинцев среди населения Европы по маркерам У хромосомы.

3.2. Генофонд украинцев по маркерам митохондриальной ДНК.

3.2.1. Сравнение украинских популяций по маркерам мтДНК.

3.2.2. Митохондриальный генофонд украинцев в контексте населения Европы.

3.3. Особенности генофонда украинцев по аутосомным ДНК маркерам.

3.4. Сравнительный анализ генофонда украинцев по трем типам генетических маркеров.

3.4.1. Изменчивость украинцев по разным типам генетических маркеров.

3.4.2. Популяционная интерпретация сходства украинцев с другими народами Европы по трем типам ДНК маркеров.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Структура генофонда украинцев по данным о полиморфизме митохондриальной ДНК и Y хромосомы"

Постановка проблемы и ее актуальность. Из всех восточнославянских народов (русские, белорусы, украинцы), именно украинцы находятся ближе всего к области пересечения ареалов восточных, западных и южных славян. Многие раннесредневековые (и даже более древние) культуры, связываемые специалистами с древними славянами, обнаружены на Украине, на обширных территориях Поднепровья, Подолья, Волыни, Карпат, Левобережья [Баран, 2000; Седов, 2002]. Поэтому в исследовании этногенеза не только восточнославянских народов, но и славян вообще, большое значение имеет исследование генофонда населения разных регионов Украины.

Во второй половине XX века результаты популяционной генетики стали новым историческим источником, а в конце XX века в арсенал популяционной генетики вошли «однородительские» генетические маркеры - передающаяся по отцовской линии нерекомбинирующая часть Y хромосомы (NRY) и передающаяся по материнской линии митохондриальная ДНК (мтДНК). Особенностью этих маркеров является отсутствие рекомбинации - обмена генетическим материалом между отцовской и материнской частью генома. Именно поэтому наличие одинакового варианта (гаплотипа) NRY или мтДНК у группы индивидов означает их родство, по отцовской или материнской линии. Более того, есть возможность установить для каждого гаплотипа NRY или мтДНК, от какого другого гаплотипа он произошел, и, таким образом, построить филогенетическое древо, отображающее порядок происхождения гаплотипов друг от друга. Благодаря этим свойствам, однородительские маркеры считаются наиболее перспективными для выявления истории и структуры популяций, а их изучение - признано одним из актуальных и приоритетных направлений в мировой науке.

К настоящему моменту многие народы Европы исследованы по маркерам NRY и мтДНК. Однако на карте изученности гаплогрупп однородительских маркеров украинцы представляют собой «белое пятно». Имеются лишь данные, фрагментарные в отношении или географии популяций, или числа изученных маркеров. Например, по гаплогруппам NRY в литературе представлены две достаточно крупные выборки украинцев [Semino et al., 2000; Kharkov et al., 2004], но лишь для одной из них имеется географическая привязка, а панель изученных маркеров также невелика. Данные других публикаций [Rosser et al., 2000; Passarino et al., 2001 и DiGiacomo et al., 2004] об изменчивости NRY у украинцев не подходят для межпопуляционных сравнений из-за малых выборок и небольшой панели маркеров. По другому типу однородительских маркеров - мтДНК - в литературе представлены только данные о 18 украинцах Магадана [МаНагсЬик & а1., 2001] И о 36 украинцах [Малярчук и др., 2002], часть из которых также собрана за пределами этнического ареала украинцев (Магадан). Таким образом, фрагментарные литературные данные не позволяют создать полноценное представление о генофонде украинцев по однородительским ДНК маркерам.

В связи с этим, целью настоящей работы стало исследование генетического разнообразия украинцев (и их историко-этнографических подразделений) по маркерам У хромосомы и мтДНК. Для интерпретации возможных различий в разнообразии этих двух систем маркеров, были привлечены вспомогательные данные о полиморфизме украинцев по аутосомным ДНК маркерам .

Сложность истории формирования украинского этноса, популяционно-генетических и исторических процессов, в которые было вовлечено украинское население, а также расположение территории современного этнического ареала украинцев с древнейших эпох на пересечении мира леса и лесостепи Восточной Европы, мира Евразийских степей, Балкано-Карпатского культурно-исторического региона [Березанская и др., 1986], создают значительное историко-этнографическое, лингвистическое, антропологическое разнообразие локальных групп украинцев. Выбор населенных пунктов для обследования украинцев проведен так, чтобы представить максимально возможное разнообразие украинского генофонда, отражающее этногенез. Именно поэтому в данное исследование не включались выборки, представляющие население юга Украины, поскольку это население сформировалось недавно, при взаимодействии генетического разнообразия многих народов.

Большое значение имеют представленные нами в данной работе широкомасштабные сравнения генофонда украинцев и их историко-этнографических вариантов с населением народов Европы: они позволяют выявлять направление генетических связей коренного населения юга Восточной Европы и прилежащих территорий.

Цель исследования: изучить по «однородительским» ДНК маркерам разнообразие украинского генофонда и его генетические связи с населением Западной Евразии.

Задачи исследования:

1. Изучить по гаплогруппам У хромосомы и митохондриальной ДНК основные субэтнические группы украинцев.

2. Выявить генетические различия между украинскими популяциями (внутриэтническое разнообразие).

3. Выявить генетические различия между украинцами и другими народами Западной Евразии (межэтническое разнообразие).

4. Оценить степень связи генетических расстояний с географическими и лингвистическими расстояниями в пределах Европы.

5. Сравнить изменчивость украинских и других европейских популяций по трем типам маркеров: аутосомным, У хромосомы, митохондриальной ДНК.

Научная новизна. Впервые на основе репрезентативных выборок получены данные о генетическом полиморфизме украинского народа по маркерам ЖУ (N=410) и мтДНК (N=511). Впервые по ДНК маркерам детально изучены региональные группы украинцев: для них определены частоты гаплогрупп ЖУ и мтДНК, дана характеристика генофондов четырех основных историко-этнографических и антропологических подразделений украинского этноса. По обоим типам однородительских маркеров показана наибольшая генетическая близость двух центрально-украинских популяций (подольская и днепровская), что соответствует антропологическому и историко-этнографическому подразделению украинцев.

Впервые определено положение генофонда украинцев в структуре европейского генофонда по маркерам N1^ и мтДНК, выявлены народы Европы, с которыми генетически сходны региональные группы украинцев. Впервые для украинцев и других славянских народов Европы сравнивается изменчивость трех типов ДНК маркеров: однородительских ^ИУ и мтДНК) и аутосомных. Впервые для населения Европы обнаружена высокая корреляция генетических расстояний по частотам гаплогрупп ЖУ с лингвистическими и географическими расстояниями. Впервые показано сходство характера разнообразия митохондриальных и аутосомных ДНК маркеров для широкого круга народов Европы.

Созданная автором оригинальная база данных о разнообразии N1^ в Европе позволила впервые провести широкомасштабное - статистическое и картографическое сравнение популяций украинцев с народами разных языковых ветвей: славянской, германской, романской, балтской, финно-угорской, тюркской.

Практическая значимость. Новые данные о полиморфизме NRY и мтДНК в региональных группах украинцев, дополняя уже имеющиеся данные о русских и белорусах, впервые позволяют считать генофонд восточных славян изученным по однородительским маркерам в его основных региональных вариантах. Совокупность этих данных необходима для реконструкции генетической истории как восточных славян, так и славянских народов в целом. Поскольку, по мнению ряда археологов и лингвистов, предполагаемый ареал древнейших славян включал и территории, охваченные данным исследованием, новые сведения о полиморфизме ДНК маркеров послужат новым историческим источником при исследовании генезиса и древних путей миграций славян.

Обнаруженная связь характера разнообразия генетических маркеров с лингвистическими и географическими расстояниями позволит наиболее корректно планировать дальнейшее экспедиционное обследование генофонда: принцип выбора населенных пунктов должен зависеть от типа генетических маркеров, по которым планируется генотипирование.

Выявленная структура генофонда украинцев по трем основным типам ДНК маркеров (NRY, мтДНК и аутосомным) может стать основой для проведения эколого-генетического мониторинга населения и планирования медико-генетических исследований. Полученные результаты могут быть включены в курсы лекций по антропологии, этнографии, археологии, популяционной и медицинской генетике. Визуализация результатов позволяет использовать их и в качестве наглядных материалов для историко-этнографических музеев.

В целом, новые данные об украинском генофонде заполняют белое пятно на карте исследованных по маркерам Y хромосомы и мтДНК популяций Евразии.

Достоверность основных научных положений

Достоверность научных результатов обеспечивается исследованием четырех больших выборок украинцев (всего 511 человек, обследованных по мтДНК, из которых 410 - мужчины, обследованные по маркерам Y хромосомы). Выбор населенных пунктов для обследования произведен с учетом антропологического, лингвистического и историко-этнографического разнообразия украинцев, поэтому собранные выборки представляют основные антропологические подразделения украинцев. Анализ проводился одновременно по двум типам однородительских генетических маркеров (маркеры Y хромосомы и мтДНК) и, таким образом, охватил и отцовскую, и материнскую линию наследования. Для проверки выводов результаты по однородительским маркерам сопоставляются с дополнительно привлеченными данными о генетической изменчивости украинцев по аутосомным маркерам, которые менее подвержены действию генетического дрейфа.

Достоверность выводов популяционного анализа и основных положений работы обеспечивается совместным применением нескольких методов сравнения данных для получения всех основных результатов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Степень взаимного генетического сходства украинских популяций (на фоне других народов Европы) различна для двух типов однородительских ДНК маркеров. По маркерам У хромосомы украинцы более близки друг к другу, чем к другим народам. По маркерам мтДНК отдельные популяции украинцев генетически близки не только к остальным украинцам, но и к другим народам Европы.

2. Уровень внутриэтнического разнообразия Обт у украинцев по маркерам У хромосомы в полтора раза больше, чем по маркерам мтДНК. При переходе к межэтническим различиям славян (восточных, западных, южных) этот разрыв становится огромным: Сбт для У хромосомы в 20-25 раз больше, чем для мтДНК.

3. Для украинцев по обоим типам маркеров (У хромосомы и мтДНК) характерно генетическое сходство с более северным населением Европы. Ареал генетически близких популяций включает белорусов, поляков и юго-западных русских.

4. По маркерам У хромосомы генетические расстояния между популяциями Европы высоко коррелируют с географическими и лингвистическими расстояниями. По мтДНК и аутосомным маркерам такая корреляция одинаково низка.

Заключение Диссертация по теме "Генетика", Пшеничнов, Андрей Сергеевич

Выводы

1. Сравнительное изучение по маркерам Y хромосомы (410 человек) и мтДНК (511 человек) четырех основных субэтнических групп украинцев выявило различия между их генофондами. Впервые анализ украинских популяций проведен по широкому спектру гаплогрупп Y хромосомы и мтДНК.

2. По маркерам Y хромосомы украинцы более сходны друг с другом, чем с популяциями других народов. По маркерам мтДНК каждая украинская популяция сходна не только с другими украинцами, но и с другими народами Европы. Наиболее генетически своеобразны по маркерам Y хромосомы западные украинцы, а по мтДНК - восточные. Центральные популяции (подольская и днепровская) объединяются в единый кластер по обоим типам маркеров, что согласуется с данными антропологии.

3. Оценки внутриэтнических различий между популяциями украинцев по маркерам Y хромосомы в полтора раза выше, чем по мтДНК. Однако расхождения оценок на межэтническом уровне еще значительней: народы Европы по Y хромосоме различаются на порядок больше, чем по мтДНК.

4. Генетические расстояния между популяциями Европы по маркерам мтДНК в равной степени коррелируют с расстояниями и по маркерам Y хромосомы, и по аутосомным ДНК маркерам. (г=0.4-0.5).

5. Межпопуляционное разнообразие Y хромосомы одинаково высоко коррелирует (г=0.7) в Европе и с географическими, и с лингвистическими расстояниями. Связь изменчивости митохондриальных и аутосомных маркеров с лингвистическими и географическими расстояниями выражена значительно слабее (г=0.2-0.4).

6. Наибольшее генетическое сходство по маркерам Y хромосомы и мтДНК украинцы проявили с белорусами, юго-западными русскими и поляками. Менее выраженное генетическое сходство обнаружено с остальными славянскими народами Восточной и Центральной Европы. Сходство с южными славянами, балтскими и германскими народами проявляется только по маркерам мтДНК.

Благодарности

Автор сердечно благодарит своего научного руководителя д.б.н. Е.В. Балановскую за предоставление важной и актуальной темы научной работы, за чуткую поддержку и за огромную помощь как в освоении всего того научного материала, который необходим для корректной постановки и проведения научного исследования, так и на всех этапах проделанной работы. Автор глубоко признателен своим родным, близким и домочадцам за помощь, поддержку и понимание в период написания и оформления работы. Автор не менее признателен коллективу Лаборатории популяционной генетики человека МГНЦ РАМН за всемерную поддержку и отзывчивость во время выполнения работы. Без их поддержки настоящая работа не могла бы быть завершена. Автор благодарен фондам РФФИ и РГНФ, на финансирование которых смога быть осуществлена настоящая работа.

Автор искренне благодарен О.П. Балановскому за всестороннюю помощь в освоении методов популяционной генетики, методов составления, ведения и обработки генетических данных, в сборе литературы и за творческие советы и поддержку на всем протяжении выполнения работы. Автор чрезвычайно признателен коллективу Эстонского Биоцентра (г. Тарту): руководителю Эстонского Биоцентра проф. Р. Виллемсу, Ю. Парику, д-ру Т. Кивисилду, д-ру С. Роотси, а также О.П. Балановскому за помощь в освоении молекулярно-генетических методов анализа ДНК, за ознакомление и помощь в освоении филогенетического древа однородительских маркеров. Автор выражает искреннюю благодарность С.А. Фроловой за помощь в типировании аутосомных маркеров. Автор сердечно благодарит н.с. Института Иммунологии МЗ РФ И.А. Гуськову за помощь в освоении методов выделенная ДНК и в выделении ДНК.

Автор глубоко благодарен J1.A. Атраментовой, M.JI. Ищуку, М.И. Чурносову за сбор и предоставление для исследования коллекций ДНК из украинских популяций. Автор глубоко признателен всем добровольным участникам исследования, сдавшим свою кровь для анализа.

Автор выражает глубокую благодарность В.П. Запорожченко и Э.А. Почешховой за предоставление возможности пользоваться базами данных об изменчивости мтДНК и аутосомных ДНК маркеров у народов мира, а также О.П. Балановскому, Д.С. Соловьевой, С.А. Фроловой, И.Н. Лепендиной, Х.Д. Дибировой и Р.И. Мансурову за предоставление возможности использовать их неопубликованные данные для сравнительного анализа.

Автор выражает свою искреннюю благодарность рецензенту и официальным оппонентам за согласие ознакомиться с настоящим трудом и вынести свое суждение.

Заключение

В результате проведенного исследования заполнено «белое пятно» на карте Европы - в генетическую летопись мира включены украинцы, детально изученные в отношении и их собственной пространственной изменчивости, и генетических связей с другими народами Европы.

Изучены четыре основные региональные популяции украинцев, охватывающие преобладающую часть антропологического и историко-этнографического разнообразия украинского народа: западные, подольские, днепровские, восточные украинцы. Впервые основные подразделения украинского этноса детально изучены по однородительским маркерам: маркерам NRY (410 человек) и митохондриальной ДНК (511 человек). Строгость сравнительного анализа результатов исследования по разным системам генетических маркеров обеспечивается тем, что по обеим линиям наследования -отцовской (NRY) и материнской (мтДНК) исследованы строго одни и те же популяции и практически одни и те же люди (по мтДНК добавлены еще 100 обследованных женщин). Для сопоставления результатов с данными о других типах маркеров, проведено изучение аутосомного ДНК полиморфизма, отражающего наиболее общие особенности популяционно-генетического разнообразия.

Проведен детальный анализ полиморфизма NRY и мтДНК: в изученных украинских популяциях обнаружено 19 гаплогрупп NRY и 34 гаплогруппы мтДНК. По частотам гаплогрупп NRY выявляется сходство украинцев с другими популяциями Восточной Европы. Некоторые гаплогруппы, свойственные украинцам, (IIb, ЕЗЫ) также распространены на Балканах, а другие - на севере Восточной Европы (N3, На). Гаплотипы мтДНК, встречающиеся у украинцев с частотой более 1%, распространены у населения Европы и соседних с ней регионов повсеместно и в основном не проявляют какой-либо более узкой локальной специфичности.

Сходство подольских и днепровских украинцев проявляется и по маркерам NRY (отцовская линия наследования) и мтДНК (материнская линия наследования). К этой группе популяций по маркерам NRY более генетически близки восточные украинцы, а по маркерам мтДНК - западные.

Проведено сравнение украинских популяций с народами Европы по маркерам NRY, мтДНК и по аутосомным маркерам. Наибольшее межпопуляционное разнообразие показано по маркерам NRY (1.09 у украинцев, 1.34 у восточных славян). Показатели межпопуляционного разнообразия по митохондриальным (0.49 у украинцев и 0.28 у восточных славян) и аутосомным (0.38 у украинцев и 0.27 у восточных славян) маркерам - меньше по величине и сопоставимы друг с другом. Несмотря на то, что наибольшие абсолютные значения межпопуляционного разнообразия, таким образом, показаны по маркерам ЖУ, именно по ним проведено наиболее четкое выявление кластеров родственных популяций, а границы между кластерами популяций, генетических сходных по митохондриальным и аутосомным маркерам, значительно более размыты. Так, для украинцев по маркерам Ш.У четко выявляется кластер, включающий все украинские популяции. По митохондриальным и аутосомным маркерам украинские популяции, напротив, группируются с популяциями других народов и не входят в единый кластер.

Обнаружена высокая корреляция разнообразия маркеров К11У с географическими расстояниями и лингвистическими различиями между популяциями (г$=0.7).

При взаимном сопоставлении изменчивости трех типов генетических маркеров, характер и величина межпопуляционных генетических расстояний по маркерам мтДНК хорошо коррелирует, с одной стороны, с генетическими расстояниями по маркерам ЫЯУ (гз=0.47), и с другой - с расстояниями по аутосомным ДНК маркерам (^=0.40). Между тем, значения межпопуляционных расстояний по маркерам N1^ и аутосомных ДНК маркеров коррелируют значительно меньше (^=0.29). Таким образом, генетические расстояния по мтДНК проявляют одновременное сходство с обоими типами маркеров -аутосомными и М1У.

Выявлены три основные особенности структуры генофонда украинцев, которые определяют особенности генетической структуры украинского генофонда, меру взаимного генетического сходства изученных нами украинских популяций. Первая особенность украинского генофонда проявляется в генетическом сходстве украинцев с группой популяций, расположенной к северу от украинского этнического ареала и включающей белорусов, поляков, юго-западных и западных русских. Наиболее четко эта связь выявляется по маркерам КЯУ. Генетическое сходство с этой группой популяций определяет меру взаимного генетического сходства между украинскими популяциями. Так, по маркерам ЖУ наиболее отличающиеся от населения этой северной группы западные украинцы одновременно наиболее своеобразны среди украинцев по маркерам ЖУ; по маркерам мтДНК больше других украинцев от этих северных популяций отличаются восточные украинцы, которые одновременно проявляют наибольшее генетическое своеобразие среди украинцев по мтДНК. В отличие от маркеров Т^ЯУ, по маркерам мтДНК выявлено сходство украинцев с балтоязычными и южнославянскими народами.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Пшеничнов, Андрей Сергеевич, Москва

1. Алексеева Т.И. Освоение славянами Восточноевропейской равнины / Восточные славяне. Антропология и этническая история. Коллективная монография под ред. Т.И. Алексеевой. М.: Научный мир, 2002.342 с.

2. Алексеева Т.И., Дяченко В.Д. Антропологический облик / Украинцы. Коллективная монография под ред. H .С. Полищук и А.П. Пономарева. М.: Наука, 2000.536 с.

3. Алексеева Т.И., Круц С.И. Древнейшее население Восточной Европы / Восточные славяне. Антропология и этническая история. Коллективная монография под ред. Т.И. Алексеевой. М.: Научный мир, 2002.342 с.

4. Алтухов Ю.П. Генетические процессы в популяциях. М.: ИКЦ «Академкнига», 2003. 432 с.

5. Балановская Е.В., Рычков Ю.Г. Геногеография: Гены человека на карте СССР. М.: Знание, 1990. 64 с.

6. Баран В.Д. Славяно-украинские древности / Украинцы. Коллективная монография под ред. Н.С. Полищук и А.П. Пономарева. М.: Наука, 2000. 536 с.

7. Березанская С.С., Отрощенко В.В., Чередниченко H.H., Шарафутдинова И.Н. Культуры эпохи бронзы на территории Украины / Ки'ш: Наукова думка, 1986.168 с.

8. Бромлей C.B. Восточнославянские языки как объхект лингвогеографии // Восточные славяне: Языки. История. Культура. К 85-летиб акад. В.И.Барковского. М. 1985.

9. Витов М.В. Антропологические данные как источник по истории колонизации Русского Севера / История СССР. 1964. № 6.

10. Генофонд и геногеография народонаселения / Под ред. КХГ.Рычкова: Том 1. Генофонд населения России и сопредельных стран. СПб.: Наука, 2000. 611 с.

11. Гинтер Е.К. Медицинская генетика. М.: Медицина, 2003.448 с.

12. Гриценко П.Е. Украинский язык и говоры / Украинцы. Коллективная монография под ред. Н.С. Полищук и А.П. Пономарева. М.: Наука, 20006. 536 с.

13. Громов В.П. Черкесия в XIX веке / Майкоп. 1991.264 с.

14. Дерябин В.Е. Многомерные биометрические методы для антропологов. Рукопись, депонированная в ВИНИТИ, 2001.312 с.

15. Дерябин В.Е. Современные восточно-славянские народы / Восточные славяне. Антропология и этническая история. Коллективная монография под ред. Т.И. Алексеевой. М.: Научный мир, 2002а. 342 с.

16. Дерябин В.Е. Этническая антропология современных славянских народов Восточной Европы. Многомерное количественное изучение / Москва.Рукопись, депонированная в ВИНИТИ. 20026. 256 с.

17. Ефимова С.Г. Население Восточной Европы в эпоху железа и позднеримское время / Восточные славяне. Антропология и этническая история. Коллективная монография под ред. Т.И. Алексеевой. М.: Научный мир, 2002.342 с.

18. Кулланда C.B. Lingua Scythica ad usum historici // Древности скифской эпохи. Сб. ст. М. ИА РАН. 2006.428 с.

19. Кухаренко Ю.В. Полесье и его место в процессе этногенеза славян / Полесье: лингвистика. Археология. Топонимика. М., 1968.

20. Малярчук Б.А., Деренко М.В., Денисова Г.А., Нассири М.Р., Рогаев Е.И. Полиморфизм митохондриальной ДНК в популяциях каспийского региона и южной части Восточной Европы // Генетика человека. 2002. № 38. С. 534-538.

21. Перевозчиков И.В. Проблема «третьей» расы. / Горизонты антропологии. Труды меджународной научной конференции памяти акад. В.П. Алексеева. М.: Наука, 2003. 588 с.

22. Пономарев А.П. Историко-этнографическое районирование / Украинцы. Коллективная монография под ред. Н.С. Полищук и А.П. Пономарева. М.: Наука, 2000а. 536 с.

23. Пономарев А.П. Начало украинской истории / Украинцы. Коллективная монография под ред. Н.С. Полищук и А.П. Пономарева. М.: Наука, 20006. 536 с.

24. Происхождение и этническая история русского народа / М: ТИЭ. 1965. Т. 88.

25. Рынков Ю.Г., Ящук (Балановская) Е.В. Генетика и этногенез // Вопр. антропологии. 1980. №64. С. 23-39.

26. Рынков Ю.Г., Ящук (Балановская) Е.В. Генетика и этногенез: Состояние и тенденции генетического процесса в связи с особенностями развития народонаселения Европы (зарубежной)//Вопр. антропол. 1983. Вып.72. С.3-17.

27. Рычков Ю.Г., Балановская Е.В. Генетическая память об этногенезе // Этнические связи народов севера Азии и Америки (по данным антропологии) / Ред. М.С. Великанова, И.М.Золотарева. М.: Наука, 1986. С. 149-166.

28. Рычков Ю.Г., Рычков A.B., Балановская Е.В., Батсуурь Ж., Белковский А.Н., Будилова Е.В., Терехин А.Т. Геногеография народонаселения: опыт компьютерного картографирования популяционно генетических данных// Генетика. 1990. Т.26. С.332-340.

29. Седов В.В. Освоение славянами Восточно-Европейской равнины / Восточные славяне. Антропология и этническая история. Коллективная монография под ред. Т.И. Алексеевой. М.: Научный мир, 2002.342 с.

30. Серебровский A.C. Генофонд и геногеография сельскохозяйственных животных СССР // Научное слово. 1928. №9. С. 3-22.

31. Спицын В.А., Куххойзер В., Макаров C.B., Бычковская JI.C., Пай Г.В., Балановский О.П., Афанасьева И.С. Русский генофонд. Частоты генетических маркеров // Генетика. 2001. Т. 37. № 3. С. 386-401.

32. Хуснутдинова Э.К., Кутуев И.А., Хусаинова Р.И., Бермишева М., Ахметова B.JI., Виллемс Р. Этногеномика тюркских и финноязычных народов Волго-Уральского региона Средней Азии и Северного Кавказа // Медицинская генетика. 2004. Т. 3. № 6. С. 259-268.

33. Алексееу В.П., Вггау М.У., Цягака JI.I. Расавая геаграф1я беларусау i праблемы этнагенезу / Mîhck. 1994.

34. Генсьорський A.I. Галицко-Волинський лггопис: Процес складання, редакцн, редактори / КиТв. 1958.

35. Грушевський М. 1люстрована ¡стор1я Украши // Khïb: Наукова думка. 1992.544 с.

36. Дяченко В.Д. Антрополопчний склад украшьського народу. Пор1вняльне дослщження народ!в УРСР i сум1жних територш / Кшв: Наукова думка. 1965.39. 1стор1я Украши / Khïb: виданичий дш Альтернативи, 1997,424 с.

37. Сегеда С. Антрополопя / КиТв: Либ1дь. 2001. 336 с.

38. Adams J, Otte М. Did Indo-European languages spread before fanning? // Current Anthropology. 1999. № 40. C. 73-77.

39. Adcock G., Dennis E. S., Easteal S., Huttley G. A., Jermiin L. S., Peacock W. J., Thorne A. Mitochondrial DNA sequences in ancient Australians: Implications for modern human origins// PNAS. 2001. Том 98. №2. С. 537-542.

40. Anderson S., Bankier A.T., Barrell B.G. et al. Sequence and organization of the human mitochondrial genome //Nature. 1981. № 290. C. 457-465.

41. Andrews R.M., Kubacka I., Chinnery P.F. et al. Reanalysis and revision of the Cambridge reference sequence for human mitochondrial DNA // Nature Genetics, 1999. Oct. Том 23.

42. Baasner A, Madea B. Sequence polymorphisms of the mitochondrial DNA control region in 100 German Caucasians // Journal of Forensic Science. 2000 Nov;45(6): 1343-8.

43. Bandelt H.J., Quintana-Murci L. et al. The Fingerprint of Fantom Mutations in Mitochondrial DNA Data // American Journal of Human Genetics. 2002. Том 71. С. 11501160.

44. Bandelt HJ, Kong QP, Parson W, Salas A. More evidence for non-maternal inheritance of mitochondrial DNA? // Journal of Medical Genetics. 2005a Dec;42(12):957-60.

45. Bandelt HJ. Mosaics of ancient mitochondrial DNA: positive indicators of nonauthenticity // European Journal of Human Genetics. 20056 0ct;13(10):l 106-12.

46. Barac L, Pericic M, Klaric IM, Rootsi S, Janicijevic B, Kivisild T, Parik J, Rudan I, Villems R, Rudan P. Y chromosomal heritage of Croatian population and its island isolates // European Journal of Human Genetics. 2003 Jul;l l(7):535-42.

47. Belyaeva O., Bermisheva M., Khrunin A., Slominsky P., Bebyakova N., Khusnutdiniva E., Mikulich A. and Limborska S. Mitochondrial DNA Variations in Russian and Belorussian Populations // Human Biology. 2003. Tom 75. № 5. C. 647-660.

48. Bermisheva M, Tambets K, Villems R, Khusnutdinova E. Diversity of mitochondrial DNA haplotypes in ethnic populations of the Volga-Ural region of Russia // Mol Biol (Mosk). 2002 Nov-Dec;36(6):990-1001.

49. Bertranpetit J, Sala J, Calafell F, Underhill PA, Moral P, Comas D. Human mitochondrial DNA variation and the origin of Basques // Annals of Human Genetics. 1995 Jan;59(Pt 1):63-81.

50. Bosch E, Lee AC, Calafell F, Arroyo E, Henneman P, de Knijff P, Jobling MA. High resolution Y chromosome typing: 19 STRs amplified in three multiplex reactions // Forensic Science International. 2002 Jan 24;125(1):42-51.

51. Calafell F, Underhill P, Tolun A, Angelicheva D, Kalaydjieva L. From Asia to Europe: mitochondrial DNA sequence variability in Bulgarians and Turks // Annals of Human Genetics. 1996 Jan;60(Pt 1 ):35-49.

52. Carvajal-Carmona LG, Ophoff R, Service S, Hartiala J, Molina J, Leon P, Ospina J, Bedoya G, Freimer N, Ruiz-Linares A. Genetic demography of Antioquia (Colombia) and the Central Valley of Costa Rica // Human Genetics. 2003 May; 112(5-6):534-41.

53. Cavalli-Sforza L.L., Menozzi P., Piazza A. History and Geography of Human Genes. Princeton / Princeton University Press. 1994. 1069 c.

54. Comas D, Calafell F, Bendukidze N, Fañanás L, Bertranpetit J. Georgian and kurd mtDNA sequence analysis shows a lack of correlation between languages and female genetic lineages // American Journal of Physical Anthropology. 2000 May;l 12(1):5-16.

55. Comas D, Plaza S, Wells RS, Yuldaseva N, Lao O, Calafell F, Bertranpetit J. Admixture, migrations, and dispersals in Central Asia: evidence from maternal DNA lineages // European Journal of Human Genetics. 2004 Jun;12(6):495-504.

56. Crespillo M, Luque JA, Paredes M, Fernandez R, Ramirez E, Valverde JL. Mitochondrial DNA sequences for 118 individuals from northeastern Spain // International Journal of Legal Medicine. 2000;114(l-2):130-2.

57. Derenko MV, Maliarchuk BA. Comparative analysis of RFLP of mitochondrial DNA in Eastern Slavic populations in Russia// Genetika. 1996 Jun;32(6):815-21.

58. Derenko MV, Malyarchuk BA, Wozniak M, Dambuveva IK, Dorzhu CM, Luzina FA, Lee HK, Miscicka-Sliwka D, Zakharov IA. The diversity of Y-chromosome lineages in indigenous population of South Siberia // Dokl Biol Sci. 2006 Nov-Dec;411:466-70.

59. Dragic T, Litwin V, Allaway GP, Martin SR, Huang Y, Nagashima KA, Cayanan C, Maddon PJ, Koup RA, Moore JP, Paxton WA (1996) HIV-1 entry into CD4+ cells is mediated by the chemokine receptor CC-CKR-5 // Nature. 381: 667-673

60. Dubut V, Chollet L, Murail P, Cartault F, Beraud-Colomb E, Serre M, Mogentale-Profizi N. mtDNA polymorphisms in five French groups: importance of regional sampling // European Journal of Human Genetics. 2004 Apr;12(4):293-300.

61. Francalacci P, Bertranpetit J, Calafell F, Underhill PA. Sequence diversity of the control region of mitochondrial DNA in Tuscany and its implications for the peopling of Europe // American Journal of Physical Anthropology. 1996 Aug;100(4):443-60.

62. Freije D, Helms C, Watson MS, Donis-Keller H. Identification of a second pseudoautosomal region near the Xq and Yq telomeres // Science. 1992 Dec 11;258(5089):1784-7.

63. Galvani AP, Slatkin M. Evaluating plague and smallpox as historical selective pressures for the CCR5-Delta 32 HIV-resistance allele // Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 2003 Dec 9; 100(25): 15276-9.

64. Gonzalez AM, Brehm A, Perez JA, Maca-Meyer N, Flores C, Cabrera VM. Mitochondrial DNA affinities at the Atlantic fringe of Europe // American Journal of Physical Anthropology. 2003 Apr; 120(4):391-404.

65. Hammer MF, Karafet TM, Redd AJ, Jarjanazi H, Santachiara-Benerecetti S, Soodyall H, Zegura SL. Hierarchical patterns of global human Y-chromosome diversity // Molecular Biology and Evolution. 2001 Jul;l 8(7): 1189-203.

66. Harvey online datasets: NCBI (www.ncbi.nlm.nih.gov)

67. Helgason A, Hickey E, Goodacre S, Bosnes V, Stefansson K, Ward R, Sykes B. mtDna and the islands of the North Atlantic: estimating the proportions of Norse and Gaelic ancestry // American Journal of Human Genetics. 2001 Mar;68(3):723-37.

68. Helgason A, Sigureth ardöttir S, Gulcher JR, Ward R, Stefänsson K. mtDNA and the origin of the Icelanders: deciphering signals of recent population history // American Journal of Human Genetics. 2000 Mar;66(3):999-1016.

69. Horai S., Hayasaka K., Kondo R. et al. Recent African origin of modern humans revealed by complete sequences of hominoid mitochondrial DNAs // Proc. Natl. Acad. USA. 1995. № 92. C. 532-536.

70. Jehaes E., Pfeiffer H., Toprak K., Decorte R., Brinkmann B., Cassiman J. J. Mitochondrial DNA analysis of the putative heart of Louis XVII, son of Louis XVI and Marie-Antoinette // American Journal Human Genetics. 2001. № 9. C. 185-190.

71. Jobling MA, Tyler-Smith C. The human Y chromosome: an evolutionary marker comes of age // Nat Rev Genet. 2003 Aug;4(8):598-612.

72. Jorde LB, Watkins WS, Bamshad MJ, Dixon ME, Ricker CE, Seielstad MT, Batzer MA. The distribution of human genetic diversity: a comparison of mitochondrial, autosomal, and Y-chromosome data // American Journal of Human Genetics. 2000 Mar; 66(3):979-88.

73. Karafet T, Xu L, Du R, Wang W, Feng S, Wells RS, Redd AJ, Zegura SL, Hammer MF. Paternal population history of East Asia: sources, patterns, and microevolutionary processes // American Journal of Human Genetics. 2001 Sep;69(3):615-28.

74. Karafet TM, Osipova LP, Gubina MA, Posukh OL, Zegura SL, Hammer MF. High levels of Y-chromosome differentiation among native Siberian populations and the genetic signature of a boreal hunter-gatherer way of life // Human Biology. 2002 Dec;74(6):761-89.

75. Karlsson AO, Wallerström T, Götherström A, Holmlund G. Y-chromosome diversity in Sweden a long-time perspective // European Journal of Human Genetics. 2006 Aug;14(8):963-70.

76. Kasperaviciöte D, Kucinskas V, Stoneking M. Y chromosome and mitochondrial DNA variation in Lithuanians // Annals of Human Genetics. 2004 Sep;68(Pt 5):438-52.

77. Kayser M, Brauer S, Weiss G, Schiefenhövel W, Underhill PA, Stoneking M. Independent histories of human Y chromosomes from Melanesia and Australia // American Journal of Human Genetics. 2001 Jan;68(l):173-190.

78. Keyser-Tracqui C, Ludes B. Methods for the study of ancient DNA // Methods of Molecular Biology. 2005;297:253-64.

79. Khar'kov VN, Stepanov VA, Feshchenko SP, Borinskaia SA, Iankovskii NK, Puzyrev VP. Frequencies of Y chromosome binary haplogroups in Belarussians // Genetika. 2005 Aug;41(8): 1132-6.

80. Kong QP, Yao YG, Liu M, Shen SP, Chen C, Zhu CL, Palanichamy MG, Zhang YP. Mitochondrial DNA sequence polymorphisms of five ethnic populations from northern China//Human Genetics. 2003 Oct;l 13(5):391-405.

81. Lahermo P, Sajantila A, Sistonen P, Lukka M, Aula P, Peltonen L, Savontaus ML. The genetic relationship between the Finns and the Finnish Saami (Lapps): analysis of nuclear DNA and mtDNA //American Journal of Human Genetics. 1996 Jun;58(6): 1309-22.

82. Lahn B.T., Page D.C. Functional coherence of the human Y chromosome // Science. 1997. T. 278.-C. 675-680.

83. Lahr MM, Foley RA. Towards a theory of modern human origins: geography, demography, and diversity in recent human evolution // American Journal of Physical Anthropology. 1998;Suppl 27:137-76.

84. Laitinen V, Lahermo P, Sistonen P, Savontaus ML. Y-chromosomal diversity suggests that Baltic males share common Finno-Ugric-speaking forefathers // Human Heredity. 2002;53(2):68-78.

85. Lappalainen T, Koivumaki S, Salmela E, Huoponen K, Sistonen P, Savontaus ML, Lahermo P. Regional differences among the Finns: a Y-chromosomal perspective // Gene. 2006 Jul 19 ;376(2) :207-15.

86. Larruga JM, Diez F, Pinto FM, Flores C, Gonzalez AM. Mitochondrial DNA characterisation of European isolates: the Maragatos from Spain // European Journal of Human Genetics. 2001 Sep;9(9):708-16.

87. Lell JT, Sukernik RI, Starikovskaya YB, Su B, Jin L, Schurr TG, Underhill PA, Wallace DC. The dual origin and Siberian affinities of Native American Y chromosomes // American Journal of Human Genetics. 2002 Jan;70(l):192-206. Epub 2001 Nov 30.

88. Luca F, Di Giacomo F, Benincasa T, Popa LO, Banyko J, Kracmarova A, Malaspina P, Novelletto A, Brdicka R. Y-chromosomal variation in the Czech Republic // American Journal of Physical Anthropology. 2007 Jan;132(l):132-9.

89. Lutz S, Weisser HJ, Heizmann J, Pollak S. Location and frequency of polymorphic positions in the mtDNA control region of individuals from Germany // International Journal of Legal Medicine. 1998;111(2):67-77.

90. Maca-Meyer N, Gonzalez AM, Larruga JM, Flores C, Cabrera VM. Major genomic mitochondrial lineages delineate early human expansions // BMC Genetics. 2001;2:13.i

91. Maca-Meyer N, González AM, Pestaño J, Flores C, Larruga JM, Cabrera VM. Mitochondrial DNA transit between West Asia and North Africa inferred from U6 phylogeography // BMC Genetics. 2003a Oct 16;4:15.

92. Denisova G, Miscicka-Sliwka D. Differentiation of mitochondrial DNA and Y chromosomes in Russian populations // Human Biology. 2004 Dec;76(6):877-900.

93. Malyarchuk BA, Derenko MV. Mitochondrial DNA variability in Russians and Ukrainians: implication to the origin of the Eastern Slavs // Annals of Human Genetics. 2001 Jan;65(Pt l):63-78.

94. Malyarchuk BA, Grzybowski T, Derenko MV, Czarny J, Drobnic K, Miscicka-Sliwka D. Mitochondrial DNA variability in Bosnians and Slovenians // Annals of Human Genetics. 2003 Sep;67(Pt 5):412-25.

95. Malyarchuk BA, Grzybowski T, Derenko MV, Czarny J, Miscicka-Sliwka D. Mitochondrial DNA diversity in the Polish Roma // Annals of Human Genetics. 2006 Mar;70(Pt 2): 195-206.

96. Malyarchuk BA, Rogozin IB, Berikov VB, Derenko MV. Analysis of phylogenetically reconstructed mutational spectra in human mitochondrial DNA control region // Human Genetics. 2002 Jul;l 1 l(l):46-53.

97. McEvoy B, Richards M, Forster P, Bradley DG. The Longue Duree of genetic ancestry: multiple genetic marker systems and Celtic origins on the Atlantic facade of Europe // American Journal of Human Genetics. 2004 0ct;75(4):693-702.

98. Meinila M, Finnila S, Majamaa K. Evidence for mtDNA admixture between the Finns and the Saami // Human Heredity. 2001;52(3): 160-70.

99. Metspalu online datasets: NCBI (www.ncbi.nlm.nih.gov)

100. Nei M. Molecular population genetics and evolution / Amsterdam: North-Holland Publ.C. 1975.290 стр.

101. Oota H, Settheetham-Ishida W, Tiwawech D, Ishida T, Stoneking M. Human mtDNA and Y-chromosome variation is correlated with matrilocal versus patrilocal residence // Natal Genetics. 2001 Sep;29(l):20-1.

102. Otte M. In The World at 18000 BP/ Лондон: О. Soffer, С. Gamble, Eds. (Unwin Hyman, London). 1990. T.l.-C. 54-68.

103. Ovchinnikov I., Goodwin W. The Isolation and Identification of Neanderthal Mitochondrial DNA // Profiles in DNA. 2001. №1

104. Pereira L. Richards M., Alonso A., Albarran C., Garcia 0., Macaulay V., Amorim A. Subdividing mtDNA haplogroup H based on coding-region polymorphisms—a study in Iberia//International Congress Series 1261 (2004) 416-418.

105. Powell R., Gannon F. Purification of DNA by phenol extraction and ethanol precipitation / Oxford University Press. 2002\

106. Richards M., Macaulay V., Torroni A., and Bandelt H.-J. In Search of Geographical Patterns in European Mitochondrial DNA // American Journal of Human Genetics. 2002. Том 71. C. 1168-1174.

107. Roewer L, Croucher PJ, Willuweit S, Lu TT, Kayser M, Lessig R, de KnijfF P, Jobling MA, Tyler-Smith C, Krawczak M. Signature of recent historical events in the European Y-chromosomal STR haplotype distribution//Human Genetics. 2005 Mar;l 16(4):279-91.

108. Rosser Z.H., Zerjal E., Hurles M.E. et al. Y-Chromosomal Diversity in Europe Is Clinal and Influenced Primarily by Geography, Rather than by Language // American Journal of Human Genetics. 2000. Том 67.

109. Sajantila A, Salem AH, Savolainen P, Bauer K, Gierig С, Paabo S. Paternal and maternal DNA lineages reveal a bottleneck in the founding of the Finnish population // Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 1996 Oct 15;93(21):12035-9.

110. Salas A, Comas D, Lareu MV, Bertranpetit J, Carracedo A. mtDNA analysis of the Galician population: a genetic edge of European variation // European Journal of Human Genetics. 1998 Jul-Aug;6(4):365-75.

111. Seielstad MT, Minch E, Cavalli-Sforza LL. Genetic evidence for a higher female migration rate in humans // Natal Genetics. 1998 Nov;20(3):278-80.

112. Semino 0., Passarino G. et al. MtDNA and Y chromosome polymorphisms in Hungary: inferences from the palaeolithic, Neolithic and Uralic influences on the modern Hungarian gene pool // European Journal of Human Genetics. 2000. № 8. C. 339-346.

113. Silva W.A. Jr., Bonatto S.L., Holanda A.J. et al. Mitochondrial Genome Diversity of Native Americans Supports a Single Early Entry of Founder Populations into America // American Journal of Human Genetics. 2002. Том 71. С. 187-192.

114. Smith LC, Bordignon V, Couto MM, Garcia SM, Yamazaki W, Meirelles FV. Mitochondrial genotype segregation and the bottleneck // Reprod Biomed Online. 2002 May-Jun;4(3):248-55.

115. Spitsyn VA, Kravchuk Ol, Nurbaev SD, Krause D, Kuchheuser W. Climate-dependent genetic variation of alpha-2HS-glycoprotein // Human Biology. 1998 Jun;70(3):463-75.

116. Storz JF, Payseur В A, Nachman MW. Genome scans of DNA variability in humans reveal evidence for selective sweeps outside of Africa // Mol Biol Evol. 2004 Sep;21(9):l 800-11.

117. Sykes ВС. Blood of the Isles / Лондон: Bantam Press. 2006.

118. Taanman J.-W. The mitochondrial genome: structure, transcription, translation and replication//Biochimica et Biophysica Acta. 1999. Том 1410. С. 103-123.

119. Underhill PA, Passarino G, Lin AA, Marzuki S, Oefner PJ, Cavalli-Sforza LL, Chambers GK. Maori origins, Y-chromosome haplotypes and implications for human history in the Pacific // Human Mutation. 2001 Apr; 17(4):271-80.

120. Vernesi C, Fuselli S, Castri L, Bertorelle G, Barbujani G. Mitochondrial diversity in linguistic isolates of the Alps: a reappraisal // Human Biology. 2002 0ct;74(5):725-30.

121. Wilder JA, Kingan SB, Mobasher Z, Pilkington MM, Hammer MF. Global patterns of human mitochondrial DNA and Y-chromosome structure are not influenced by higher migration rates of females versus males // Nature Genetics. 2004 Oct; 36(10):1122-5.

122. Y Chromosome Consortium. A nomenclature system for the tree of human Y-chromosomal binary haplogroups // Genome Research. 2002 Feb;12(2):339-48.

123. Yao Y.-G., Kong Q.-P., Bandelt H.-J. et al. Phylogeographic Differentiation of Mitochondrial DNA in Han Chinese // American Journal of Humuman Genetics. 2002. Том 70. C. 635-651.

124. Zupanic Pajnic I, Balazic J, Komel R. Sequence polymorphism of the mitochondrial DNA control region in the Slovenian population // International Journal of Legal Medicine. 2004 Feb;118(l):l-4. Epub 2003 Oct 8.