Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 2. Аутосомный днк полиморфизм и его использование в популяционно- генетических исследованиях (обзор литературы) 9-47
2.1 Применение генетических маркеров для описания структуры генофонда популяций человека 9-47
2.2. Характеристика отдельных молекулярно-генетических маркеров
2.3. Межпопуляционное и внутрипопуляционное генетическое разнообразие 21-36
2.4. Анализ межпопуляционных различий методами многомерной статистики 36-39
2.5. История формирования генофонда населения Белгородской области 39-47
ГЛАВА 3. Материалы и методы 48-72
3.1 Описание объектов исследования 48-54
3.2. Методы генотипирования молекулярно-генетических маркеров 54-66
3.3 Методы математического анализа популяционно- генетических данных 67-72
ГЛАВА 4. Характеристика генофонда населения белгородской области 73-125
4.1. Аутосомный ДНК-полиморфизм коренного русского и украинского населения Белгородской области 73-106
4.2. Генное разнообразие по аутосомным ДНК маркерам среди русских Белгородской области 106-112
4.3. Генетические соотношения русских и украинских популяций Белгородской области 112-116
4.4 Изучение места генофонда населения Белгородской области в системе русского генофонда 116-125
4.4.1. Расстояния по локусу CCR5 117-119
4.4.2. Расстояния по 8 локусам 120-125
ГЛАВА 5. Структура генофонда коренного населения Украины и Белоруссии 126-150
5.1 Изучение аутосомного ДНК-полиморфизма в популяциях украинцев и белорусов 126-146
5.2 Генетические расстояния между популяциями Белгородской области, украинцами, белорусами и «среднерусской» популяцией 146-150
Заключение 151-161
Выводы 162
Список литературы
- Межпопуляционное и внутрипопуляционное генетическое разнообразие
- Методы генотипирования молекулярно-генетических маркеров
- Генное разнообразие по аутосомным ДНК маркерам среди русских Белгородской области
- Генетические расстояния между популяциями Белгородской области, украинцами, белорусами и «среднерусской» популяцией
Введение к работе
Актуальность проблемы.
Вопросы эволюции популяций человека, их происхождения, родства и исторического развития всегда были в центре внимания популяционных генетиков [Гинтер, 2002; Алтухов, 2003]. Для решения этих вопросов используются разные маркеры (иммуно-биохимические, физиологические, квазигенетические, ДНК маркеры). Наиболее широкое применение в популяционно-генетических исследованиях в настоящее время получили ДНК маркеры.
Данные о полиморфных маркерах ДНК получены в различных популяциях Европы, Африки, Америки, Азии [Neel, 1978; Summers, 1987; Cambien et al., 1992; Budowle et al, 1995; Martinson et al., 1997; Libert et al., 1998; Sebetan et al., 1998; Wufiier et al, 2004; Mitchell et al., 2000; Gunes et al., 2004; Sciacca et al., 2004; Mearin et al., 2006;]. Среди населения России в популяционно-генетическом плане изучен аутосомный ДНК полиморфизм у народов Волго-Уральского региона, Сибири, Западного Кавказа, Центральной России и других регионов России [Хуснутдинова и др., 1995, 1999, 2003; Спицын и др., 1997; Степанов и др., 1999, 2002; Лимборская и др., 1999, 2002; Чистяков и др., 2000; Викторова и др., 2000, 2002; Пузырев и др., 2004; Балановская и др., 2007; Почешхова и др., 2007, 2008; Ващилин, 2008]. Однако, следует отметить, что, поскольку ДНК полиморфизм исследуется лишь немногим больше десяти лет, то общий объем накопленных данных невелик сравнительно с классическими маркерами и антропологическими признаками, изучавшимися в течении многих десятилетий. Провести корректный сравнительный анализ генетических характеристик большей части изученных популяций весьма затруднительно, так как для описания генетической структуры популяций каждая группа исследователей применяла свою, хотя и многочисленную панель генетических маркеров. Например, дать характеристику генофонда народов Восточной Европы можно лишь по 6 аутосомным ДНК маркерам, охватив в среднем 28 популяций (от 11 до 47 по разным маркерам), тогда как по 33 классическим маркерам можно охватить в среднем 103 популяции (от 12 до 88 по разным маркерам) [Балановская и др., 2007]. В соответствии с этим достаточно важным является применение единой широкой панели аутосомных ДНК маркеров при описании структуры генофонда современного населения.
Русский народ, являясь самым многочисленным в нашей стране, тем не менее, остается наименее изученным по популяционногенетическим характеристикам. Как отмечает В. А. Спицын и др. [2001] популяционно-генетические сведения о русском народе до сих пор остаются весьма фрагментарными, не систематизированными и разбросанными по разным литературным источникам. Из коренного русского населения, проживающего в пределах «исконного» исторического ареала, по единому спектру 7 - 8 аутосомных ДНК маркеров изучены лишь 6 - 7 популяций [Ваш,илин, 2008]. Генофонд других восточнославянских народов (украинцев,
белорусов) изучен еще слабее. В доступной нам литературе представлена информация лишь о распределении 3-4 аутосомных ДНК локусов (АСЕ, CCR5, АроВ, D1S80) среди нескольких украинских и белорусских популяций [Кравченко и др., 1996; Лившиц и др., 2000; Лимборская и др., 2002; Соловьева и др., 2005], Недостаточная изученность как русского, так и восточнославянского генофондов по единому большому спектру аутосомных ДНК маркеров диктует необходимость проведения дальнейших исследований.
Цель работы.
Изучить структуру генофонда населения Белгородской области и определить его место в восточнославянском генофонде с использованием аутосомного ДНК-полиморфизма.
Задачи исследования.
1. Дать характеристику структуры генофонда русских и украинских популяций Белгородской области по данным о распределении частот 50 аллелей 8 аутосомных ДНК маркеров.
2, Оценить степень генетической дифференциации этнотеррр1ториальных групп Белгородской области.
3, Охарактеризовать генетическую структуру коренного населения Украины и Белоруссии с использованием диаллельных и мультиаллельных аутосомных ДНК маркеров.
4. Рассмотреть место генофонда белгородской популяции в системе всех восточнославянских генофондов (русские, украинцы, белорусы).
Научная новизна.
Впервые (на модели населения Белгородской области) изучен аутосомный ДНК полиморфизм в популяции, располагающейся на стыке двух крупнейших восточнославянских народов. Получены данные о распределении 50 аллелей 8 аутосомных ДНК локусов среди коренного русского и украинского населения Белгородской области. Оценен уровень генетической изменчивости населения области. Установлены особенности генетических соотношений русских и украинских популяций Белгородской области. Определено положение белгородской популяции в системе русского генофонда.
Впервые изучена генетическая структура трех основных региональных групп Украины (западные и центральные украинцы) и Белоруссии (северные
белорусы) по единому большому спектру аутосомных ДНК маркеров, полностью соответствующему панели локусов, использованных при анализе генофонда белгородской популяции. Установлено, что русские Белгородской области генетически близки со «среднерусской» популяцией, а украинцы Белгородской области дифференцируются в отдельный кластер с западными украинцами.
Научно-практическая значимость работы.
Изучена генетическая структура коренного русского и украинского населения Белгородской области по единому большому спектру диаллельных и мультиаллельных аутосомных ДНК маркеров. Выявлены особенности аутосомного ДНК полиморфизма как среди русского, так и среди украинского населения области. Проведена оценка генетической дифференциации коренного населения Белгородской области. Показана генетическая близость районных популяций с русским населением и их удаленность от украинского населения области.
Исследован аутосомный ДНК полиморфизм коренного населения Украины и Белоруссии и проведен их сравнительный анализ. На основе полученных данных установлено положение генофонда белгородской популяции в системе русского, украинского и белорусского генофондов.
Полученные данные послужат основой для генетического и экологогенетического мониторинга населения Белгородской области и восточных славян в целом. Результаты исследования используются в учебном процессе в ГОУ ВПО Белгородском государственном университете и в ГОУ ВПО Курском государственном медицинском университете.
Положения, выносимые на защиту.
1,Генофонд коренного русского и украинского населения Белгородской области имеет четко выраженные западно-евразийские особенности.
2.Русские популяции Белгородской области обнаруживают генетическую близость, а украинцы Белгородской области удалены от них.
3.Генофонды коренного населения Украины и Белоруссии отличаются своеобразием ряда аутосомных Д1Ж маркеров.
4.Генофонд белгородской популяции характеризуется определенным положением в системе русского, украинского и белорусского генофондов.
Апробация работы. Основные результаты диссертации доложены и обсуждены на: Годичной научной конференции сотрудников Белгородского госуниверситета (Белгород 2004, 2005, 2006, 2007, 2008), Третьих антропологических чтениях к 75-летию со дня рождения академика В.П. Алексеева «Экология и демография человека в прошлом и настоящем» (Москва, 2004), Третьем съезде ВОГиС «Генетика в 21 веке: современное состояние и перспективы развития» (Москва, 2004), Юбилейной научной конференции КГМУ и сессии Центрально-Черноземного научного центра РАМН, посвящешюй 70-летию КГМУ (Курск, 2005), Пятом съезде Российского общества медицинских генетиков (Уфа, 2005), Российской научной конференции с международным участием «Медико-биологические аспекты мультифакториальной патологии» (Курск, 2006), 71-й научной конференции КГМУ и сессии Центрально-Черноземного научного центра РАМН (Курск, 2006), Международной конференции «Генетика в России и мире», посвященной 40-летию Института общей генетики им. Н.И. Вавршова РАН (Москва, 2006), IX Международной научно-практической экологической конференции «Современные проблемы популяционной экологии» (Белгород, 2006), 72-й научной конференции КГМУ и научной сессии Центрально-Черноземного научного центра РАМН (Курск, 2007), 72-й итоговой международной научной конференции студентов и молодых ученых «Молодежная наука и современность» (Курск, 2007), 7-м конгрессе этнографов и антропологов России (Саранск, 2007), III Международной Пироговской научной медицинской конференции (Москва, 2008).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 работ, из них 7 в журналах из списка ВАК. ГЛАВА 2 АУТОСОМНЫЙ ДНК ПОЛИМОРФИЗМ И ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ПОПУЛЯЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
Межпопуляционное и внутрипопуляционное генетическое разнообразие
Рецептор хемокинов CCR5 является также корецептором для макрофаготропных штаммов вируса иммунодефицита человека ВИЧ-1, т.е. хемокиновый рецептор CCR5 используется данным типом вируса для проникновения в клетки. В 1996 году в гене обнаружена делеция 32 п.н. (CCR5A32) в сегменте, который кодирует вторую экстрацеллюлярную петлю рецептора CCR5 [Dean et al., 1996; Samson et al., 1996]. Данная делеция, по-видимому, препятствует взаимодействию рецептора с вирусом и тем самым определяет устойчивость к инфекции ВИЧ-1. В этом случае у лиц, гомозиготных по данной делеции, блокируется процесс проникновения ВИЧ-1 вируса в клетки-мишени и вероятность развития у них СПИДа резко снижена. У гетерозигот по делеции (генотип CCR5/CCR5A32) инфекционный процесс протекает медленнее, что приводит к замедленному по сравнению с гомозиготами по «дикому» аллелю гена CCR5 развитию клинической картины СПИДа.
Встречаемость аллельных вариантов маркера существенно различается в популяциях разных рас. Согласно данным Libert и соав. [1998] в европейских популяциях средняя частота мутации составила 0.09, с вариабельностью от 0.018 (баски Франции) до 0.158 (финны, Хельсинки). У народов Европы по данным Martinson et al. [1997] средняя частота аллеля CCR5A32 составляет 0.07, тогда как у коренного населения Африки и в большинстве популяций континентальной Азии данный аллель выявлен не был, а в отдельных популяциях его частота не превышала 5%. Среди коренного населения Японии данная мутация, как и у коренного населения континентальной Азии не обнаружена [Dean et al., 1996]. Следовательно, можно сделать заключение, что данный полиморфизм обладает расово-диагностическим свойством.
Balanovsky et al., [2005]. объединив данные работ Martinson et al., [1997], Libert et al., [1998], Stephens et al., [2005], Lucotte, [1998], Limborska et al., [2002], со своими исследованиями по популяциям русских и другим популяциям Восточной Европы провели картографическое моделирование распространения мутации CCR5A32 в Евразии (карта построена по данным о 185 популяциях). Было установлено, что для данного маркера частота максимальна на побережьях Белого и Балтийского морей и плавно снижается во всех направлениях от этой зоны - к югу и с запада на восток. Авторы предположили, что это обусловлено несколькими причинами, во-первых, данная мутация могла возниішуть именно в этой группе популяций (ареал северной европейской малой расы), закрепиться и постепенно распространиться в соседние регионы. Во-вторых, делеционный аллель CCR5A32 может обусловливать устойчивость людей и к другим инфекциям, агенты которых используют этот рецептор для проникновения в клетки-мишени.
В популяциях Средней Азии (казахи, узбеки, уйгуры, тувинцы) частота аллеля CCR5A32 колеблется в пределах от 0.030-0.085 [Асеев и др., 1997; Рябов и др., 2004]. Среди народов Закавказья данная мутация встречалась в Азербайджане с частотой 0.050 и не обнаружена в Грузии [Асеев и др., 1997]. Коршуновой и соав. [2004] установлено, что в популяциях Северного Кавказа (карачаевцы, кумыки, кубанские ногайцы, караногайцы, адыги) частота мутации CCR5del32 встречается в среднем с частотой 0.057. По данным Галеевой и соав. [1998] частота мутации среди народов Приуралья (башкиры, татары, чуваши, марийцы, коми, мордва, удмурты) варьировала в пределах от 0.022 у северо-восточных башкир до 0.13 у татар и в среднем составила 0.07.
Среди популяций восточных славян частота аллеля CCR5A32 у украинцев составила 0.122 [Соловьева и др., 2007; Лимборская и др., 2002], а у белорусов 0.099 [Лившиц и др., 2000; Соловьева и др., 2007].
Данная мутация хорошо изучена среди русских популяций, проживающих в исконном ареале. Максимальная частота аллеля CCR5A32 равная 0.185 и наблюдалась у жителей Архангельской обл. (Красноборской и Ленской р-ны) [Балановская и др., 2006]. Минимальная частоты мутантного аллеля CCR5A32 выявлена в Вологодской (0.054) и Псковской обл (Островский р-н) (0.048) - так называемая «смоленско-псковско-вологодская» аномалия - зона низких частот, расположившаяся рядом с зоной максимальных частот [Балановская и др., 2006].
Методы генотипирования молекулярно-генетических маркеров
Материалом для исследования послужила венозная кровь в объеме 8-9 мл, взятая из локтевой вены пробанда. Забор венозной крови производили в пробирки с консервантом, содержащим 0.5М раствор ЭДТА (рН=8.0), тщательно перемешивали и хранили при температуре 4С не более одной недели. ДНК выделяли из периферической крови методом фенольно-хлороформной экстракции [Mathew, 1984].
Выделение ДНК происходило в два этапа. На первом этапе к 4 мл крови добавляли 25 мл лизирующего буфера, содержащего 320мМ сахарозы, 1% тритон Х-100, 5мМ MgCl2, ЮмМ трис-HCl (рН=7,6). Полученную смесь перемешивали и центрифугировали при 4С, 4000 об./мин. в течение 20 минут. После центрифугирования надосадочную жидкость сливали, к осадку добавляли 4 мл раствора, содержащего 25 мМ ЭДТА (рН=8,0) и 75 мМ NaCl, ресуспензировали. Затем прибавляли 0,4 мл 10% SDS, 35 мкл протеиназы К (10мг/мл) и инкубировали образец при 37С в течение 16 часов.
На втором этапе из полученного лизата последовательно проводили экстракцию ДНК равными объемами фенола, фенол-хлороформа (1:1) и хлороформа с центрифугированием при 4000 об./мин. в течение 10 минут. После каждого центрифугирования производили отбор водной фазы. ДНК осаждали из раствора двумя объемами охлажденного 96% этанола. Сформированную ДНК растворяли в бидистиллированной, деионизованной воде и хранили при -20С. Выделенную ДНК использовали для проведения полимеразной цепной реакции синтеза ДНК.
Проводилось типирование 2 диаллельных локусов и 6 мультиаллельных (всего 8 локусов). Диаллельные маркеры представлены инсерционно-делеционным полиморфизмом генов АСЕ, и CCR5. Мультиаллельные маркеры представлены VNTR-полиморфными участками генов eNOS, DAT1, hSERT, D1S80, РАН и АроВ. Выбор данных систем обусловлен выраженной полиморфностью локусов с существенной изменчивостью генных частот, их генетической независимостью, а также достаточно хорошей изученностью по другим популяциям. Анализ всех локусов осуществлялся методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) синтеза ДНК. ПЦР проводилась на амплификаторе «Терцик-МС4» производства компании "ДНК-технология" с использованием ДНК-полимеразы Thermus aquaticus производства фирмы "Силекс-М" и олигонуклеотидных праймеров, синтезированных НПФ «Литех» (табл. 5). Идентификацию аллелей полиморфных локусов проводили методами
вертикального или горизонтального электрофореза на электрофоретических ячейках, производства фирмы «Хеликон» (Россия). Визуализация фореграмм осуществлялась в темном боксе с трансиллюминатором фирмы UVP (Швеция).
Инсерционно-делеционный полиморфизм гена ангиотензин-превращающего фермента (АСЕ). Ген АСЕ расположен на хромосоме 17q23, состоит из 26 экзонов общей длиной 4.3 тпн и кодирует белок из 1306 аминокислотных остатков, включая сигнальный пептид из 29 аминокислот. В интроне 16 гена расположен участок, полиморфизм которого обусловлен наличием или отсутствием (соответственно, инсерцией (от "insertion"-!) или делецией (от "deletion"-D)) участка длиной 287 пар нуклеотидов.
Анализ локуса АСЕ проводили методом полимеразной цепной реакции синтеза ДНК с использованием стандартных олигонуклеотидных праймеров (табл. 5). Реакция осуществлялась в 25 мкл общего объема смеси, содержащей 67 мМ трис-HCl (рН=8,8), 2,5мМ MgCl2, 0,1 мкг геномной ДНК, по 10 пМ каждого праймера, по 200 мкМ dATP, dGTP, dCTP, dTTP и 1 единицу активной Taq-полимеразы. После денатурации (5 мин при 95С) выполняли 33 цикла амплификации по схеме: денатурация - 40 сек при 94С; отжиг праймеров - 40 сек при 57С; элонгация - 30 сек при 72С. Затем пробы выдерживали 6 мин при 72С и охлаждали. Продукты амплификации разделяли в 2%-ном агарозном геле, окрашенным бромистым этидием, в течении 20 минут при 200V. В качестве электрофорезного буфера использовали ІхТАЕ (трис-ацетатный буфер). Затем пробы идентифицировали в проходящем УФ-свете. При анализе амплифицируемых фрагментов применяли следующую номенклатуру аллелей: аллель I (490 пн) - наличие (инсерция) Alu-повтора, аллель D (190 пн) - его отсутствие (делеция) [Cambien et al., 1992] (рис.4 ).
Генное разнообразие по аутосомным ДНК маркерам среди русских Белгородской области
Частоты аллелей. Во всех исследованных популяциях в распределении аллелей можно выделить два мажорных аллеля с 18 и 24 единицами повтора. Причем частота аллеля содержащего 24 единицы повтора является наибольшей во всех изученных районах. В целом по области она составляет 0.373, при изменчивости от 0.340 в Красненском районе до 0.430 в Грайворонском районе. Концентрация аллеля, содержащего 18 единиц повтора колеблется от 0.210 в Грайворонском районе до 0.366 в Красногвардейском районе. В целом по области частота аллеля 18 равняется 0.271. Следующие ранговые места по распространенности занимают аллели, содержащие 28, 31, 22 и 25 единиц повтора. Достоверных отличий в распределении частот аллелей локуса D1S80 между русскими и украинцами Белгородской области не выявлено.
Частоты аллелей D1S80 18 и D1S80 24 у русских Белгородской области (0.267 и 0.357, соответственно) согласуются с данными по «среднерусской» популяции (0.273 и 0.317, соответственно, р 0.05) (Приложение 7). У украинцев Белгородской области частота аллеля D1S80 24 (0.423) достоверно выше его распространенности в «среднеукраинской» популяции (0.329) (х2=12.197, р 0.05) (Приложение 7).
Уровень межпопуляционной генной дифференциации по данному ло-кусу среди русского населения области составляет GST= 0.0015.
Полиморфизм минисателлита е гене аполипопротеина В (АроВ).
Частоты генотипов. При изучении генотипического разнообразия населения Белгородской области по локусу АроВ выявлено 58 различных генотипов. Генотип 36/36 встречался чаще других (22.28%). Его частота варьировала от 15.38% в Красногвардейском районе до 27.65% в Прохоровском районе. Вторым по распространенности оказался генотип 34/36 (17.82%), частота которого колебалась от 5.12% в Красногвардейском районе до 21.73% в Красненском районе. Далее по распространенности идет гетерозиготный генотип 30/36 (7.52%), частота встречаемости которого варьировала от 5.05% в
Красненском районе до 15.38% в Красногвардейском районе. Следующие ранговые места по частоте занимают генотипы 34/34, 32/36, 36/38, концентрация которых составила 7.24%, 5.01% и 3.89%, соответственно. Следует отметить, что частота генотипа 34/34 у русского населения Белгородской области (5.1%) достоверно ниже чем у украинского населения (15%), (%2=7.79 р 0.05). Распространенность остальных генотипов не превышала 3.0% и варьировала от 0.27% до 2.5%. Во всех исследованных популяциях наблюдаемое распределение генотипов соответствовало ожидаемому при равновесии Харди-Вайнберга (х2=23.63 - 55.40, р 0.05).
Частоты аллелей. Самым частым во всех исследованных популяциях Белгородской области был аллель, содержащий 36 единиц повтора (0.439). Его распространенность варьировала от 0.346 в Красногвардейском районе до 0.479 в Прохоровском районе. Частота второго по распространенности ал-леля, содержащего 34 единицы повтора, была наименьшей в Прохоровском районе (0.163), а наибольшей в Грайворонском районе (0.379), при среднем значении по Белгородской области 0.226. Следующие ранговые места по распространенности занимают аллели, содержащие 30 и 32 единиц повтора. Аллель с 30 единицами повтора встречался во всех исследованных популяциях с довольно высокой частотой от 0.058 в Красненском районе до 0.167 в Красногвардейском районе, при среднем значении по области 0.078. Вариабельность аллеля, содержащего 32 единиц повтора, составила от 0.024 в Грайворонском районе до 0.077 в Красногвардейском районе (средняя частота аллеля АроВ 32 равнялась 0.055). Достоверных отличий в распределении частот данных аллелей локуса АроВ между русскими и украинцами Белгородской области не выявлено.
Частоты аллелей АроВ 30, 32 и 34 у русских Белгородской области (0.068, 0.057 и 0.203, соответственно) согласуются с их концентрацией в «среднерусской» популяции (0.068, 0.052 и 0.254, соответственно) (Х =0.0005-1.865, р 0.05). Наряду с этим установлено, что распространенность аллеля 36 у русских Белгородской области (0.459), достоверно выше 106 аналогійного показателя по «среднерусской» популяции (0.381) (% =3.941 р 0.05) (Приложение 11). Распределение аллелей АроВ 30, 32, 34 и 36 у украинцев Белгородской области (0.113, 0.050, 0.306 и 0.369, соответственно) согласуется с данными по «среднеукраинской» популяции (0.067, 0.057, 0.267 и 0.373, соответственно) (х2=0.0005 - 1.274, р 0.05). (Приложение 11).
Уровень межпопуляционной генной дифференциации по локусу АроВ у русских жителей области составляет GST=0.0037.
Таким образом, проведенный анализ распределения генных, генотипи-ческих частот и гетерозиготности по 50 аллелям 8 аутосомным ДНК-маркерам свидетельствует о значимой вариабельности данных показателей в популяциях Белгородской области. Следует отметить, что в большинстве случаев эмпирическое распределение фенотипических частот по рассматриваемым системам удовлетворительно соответствует теоретическому их ожиданию при равновесии Харди-Вайнберга. Случаи нарушения равновесия редки и не относятся систематически к какой-либо определенной локальной популяции.
Установлено, что, во-первых, частоты всех изученных аллелей среди русского и украинского населения области соответствуют изменчивости этих аллелей в восточнославянском генофонде.
Во - вторых, частоты аллелей АСЕ 1 и АроВ 36 среди русского населения области достоверно выше «среднерусских» показателей, а концентрация аллеля D1S80 24 у украинцев области превышает его распространенность в «среднеукраинской» популяции.
Генетические расстояния между популяциями Белгородской области, украинцами, белорусами и «среднерусской» популяцией
Далее нами был проведен анализ генетических взаимоотношений между коренными русскими и украинскими жителями Белгородской области, коренным украинским населением Львовской и Хмельницкой областей, коренным белорусским населением Витебской области и «среднерусской» популяцией (частоты аллелей изученных ДНК маркеров в «среднерусской» популяции, а также частоты аллелей локусов АСЕ и CCR5 в рассматриваемых восточнославянских популяциях представлены в приложениях 1-11. На основе данных о частотах 23 аллелей 8 аутосомных ДНК локусов построена матрица генетических расстояний, представленная в таблице 14.
Примечание: построена по частотам 23 аллелей 8 аутосомных ДНК локусов
С использованием матрицы генетических расстояний проведен кластерный анализ, построена дендрограмма по методу Уорда (рис 20.).
Анализ дендрограммы показал, что русские Белгородской области объединяются в один кластер со «среднерусской» популяцией (d=0.003). Далее на уровне d=0.005 - 0.008 к ним присоединяются белорусы Витебской области и украинцы Хмельницкой области, а украинцы Белгородской области формируют отдельный кластер с украинцами Львовской области (d=0.010).
При проведении многомерного шкалирования получен график взаимного расположения исследуемых популяций в трехмерном пространстве, представленный на рис. Коэффициент стресса данного графика равен So = 0, кривая Шепарда удовлетворительная, что позволяет считать приемлемыми результаты многомерного шкалирования. Как и на дендрограмме, на данном графике видно, что в трехмерном пространстве русские Белгородской области образуют общий кластер со «среднерусской» популяцией, а украинцы Белгородской области объединяются с украинцами Львовской области.
Следует отметить, что результаты кластерного анализа, многомерного шкалирования и факторного анализа полностью совпадают. На рис. 22 можно выделить две четко дифференцирующиеся группировки изучаемых популяций.
Таким образом, в результате изучения положения популяций Белгородской области в системе восточнославянского генофонда установлено, что минимальные генетические расстояния русские Белгородской области имеют со «среднерусской» популяцией. Украинцы Белгородской области дифференцируются в отдельный кластер с украинцами Львовской области. Следует отметить, что полученные нами с использованием аутосомных ДНК маркеров данные о генетических соотношениях рассмотренных восточнославянских популяций согласуются с результатами исследований этих же популяций по иммуно-биохимическим маркерам, проведенными ранее И.Н. Лепендиной и др. (2008). По данным о частотах 21 аллеля 8 биохимических маркеров генов И.Н. Лепендина и др (2008) установили, что Львовская популяция генетически ближе всего к географически удаленной белгородской популяции, чем к соседним украинцам Хмельницкой области. Полученные данные могут свидетельствовать о различной соотносительной роли разных территориальных групп украинцев в формировании населения Белгородской области, что подтверждается и литературными данными по истории заселения территории белгородчины [Шаповалов, 2002, Белгородская губерния. 1727-1779 гг. Сборник документов и материалов, 2002] которые будут более детально рассмотрены в заключении нашей работы.
Нами была изучена генетическая структура населения Белгородской области по данным о распределении частот 50 аллелей 8 полиморфных ДНК маркеров. Среди них два диаллельных локуса и шесть мультиаллельных (итого 8 локусов). Диаллельные маркеры представлены инсерционно-делеционным полиморфизмом генов АСЕ (ангиотензин-превращающий фермент) и CCR5 (ген хемокинового рецептора). Мультиаллельные маркеры представлены VNTR-полиморфными участками генов eNOS (эндотелиальной синтазы окиси азота), DAT1 (переносчик дофамина), hSERT (серотониновый транспортер), D1S80, VNTR-PAH (фенилаланингидроксилаза) и АроВ (аполипопротеин В).
Для изучения полиморфизма аутосомных ДНК маркеров были выбраны четыре района Белгородской области: Грайворонский, Красногвардейский, Прохоровский, Красненский. Два из них Грайворонский и Красногвардейский районы - являются исторически сложившимися местами поселения и проживания украинцев, хотя расположены в разных частях области: Грайворонский - на юго-западе, Красногвардейский - на востоке области. Два других района - Прохоровский и Красненский - представляют две русских популяции. Одна из них (Прохоровский район) расположена на севере на границе с Курской областью и в 1954 году была передана из Курской области в административное подчинение Белгородской области. Вторая русская популяция (Красненский район) является приграничной с Воронежской областью, из которой она в 1954 году вошла в состав Белгородской области. Район расположен на северо-западе области.
