Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Генетическая структура и дифференциация современных популяций человека 12
1.1. Генетическая структура современных популяций человека
1.2. Популяционно-генетическая структура современных сельских популяций человека
1.3. Alu-инсерционный полиморфизм ядерного генома человека
1.4. Этногенез казахов 32
Глава II. Материалы и методы исследования 36
2.1. Объект и материалы исследования 36
2.2. Методы исследования 40
Глава III. Генетико-демографические характеристики казахских сельских популяций 49
3.1. Показатели брачно-миграционной структуры сельских казахских популяций 49
3.2. Репродуктивные показатели и индекс тотального отбора Кроу в тестируемых популяциях 66
Глава IV. Показатели генетической подразделенности казахских сельских популяций 72
4.1. Анализ величины коэффициента брачной ассортативности по национальному признаку в исследуемых популяциях 72
4.2. Параметры локального инбридинга в казахских сельских популяциях 75
Глава V. Генетическая дифференциация казахских сельских популяций по данным полиморфных ДНК-маркеров ядерного генома 83
5.1. Степень генного разнообразия изучаемых популяций по данным Alu-полиморфных локусов 83
5.2. Генетическая дифференциация сельских казахских популяций по панели пяти ядерных локусов 93
5.3. Филогенетические взаимоотношения казахов популяциями мира на основе полиморфизма ядерного генома с 96
Заключение 99
Выводы 111
Список литературы
- Популяционно-генетическая структура современных сельских популяций человека
- Alu-инсерционный полиморфизм ядерного генома человека
- Репродуктивные показатели и индекс тотального отбора Кроу в тестируемых популяциях
- Параметры локального инбридинга в казахских сельских популяциях
Введение к работе
Одна из основных задач популяционнои генетики заключается в анализе генетической дифференциации популяций и выявлении факторов популяционнои динамики, участвующих в ее поддержании, для прогноза величины генетического груза.
Генетико-демографические процессы, происходящие в современных популяциях человека, характеризуются распадом изолятов, которые сопровождали человека на протяжении большей части истории. Альтернативным типом популяционнои структуры для изолятов является широкая панмиксия, определяющаяся интенсивной миграционной активностью, смешением этносов, увеличением общей и эффективной численности, что наиболее характерно для населения крупных городов [Бочков Н.П. и др., 1975, 1984; Гинтер Е.К. ,1993; Дьяченко Е.П., Пузырев В.П. и др., 1993; Петрин А.Н. 1989, 1992; Cavalli-Sforza L.L. , 1971, 1973; Charlesworth D. et al., 1992].
Особого интереса заслуживает изучение популяционно-генетической структуры сельских популяций, потому что в них преимущественно наблюдается сохранение первичной генетической структуры, некоторые показатели которой характерны для нативных популяций наряду с современными социально-экономическими преобразованиями [Анфалова Т.В. и др., 1975; Бочков Н.П. и др., 1975; Гольцова Т.В. и др., 1979; Ельчинова Г.И., 2004; Ельчинова Г.И. и др., 1995; Тарская Л.А. и др., 2003; Краснопольская К.Д. и др., 1980; ГТосух О.Л. и др., 1996; Ревазов А.А. и др., 1977; Санчат Н.О., 1998]. Сочетание этих факторов может сказываться не только на состоянии здоровья ныне живущих людей, но и иметь отдаленные последствия, отражаясь в генетической и демографической структуре будущих поколений.
Известно, что ведущая роль в накоплении аутосомно-рецессивной патологии в популяциях человека отведена факторам популяционнои динамики, изменяющим генные частоты [Гинтер Е.К. 1993; Гинтер Е.К. и др. 1987; Ревазов А.А. 1985; Мамедова Р.А. и др. 1996], важнейшими из которых являются брачная структура, инбридинг, миграции и дрейф генов.
По данным многих авторов, отягощенность аутосомно-рецессивной патологией линейно связана с коэффициентом инбридинга [Гинтер Е.К. и др., 1987; Зинченко Р.А., 2001; Петрин А.Н., 1989, 1992; Ревазов А.А., 1985; Cavalli-Sforza L.L. et al., 1971], который приводит к гомозиготизации по многим локусам, влияя на генетический полиморфизм популяций.
Миграционные процессы, в отличие от сложившейся традиционной системы браков, способствуют изменению генофонда, формируя новые генотипы, нарушают их соотношения, что и вызывает сдвиг ряда демографических и популяционно-генетических параметров, влияющих на выраженность генетической дифференциации популяций [Иванов В.И., 1993; Ельчинова Г.И., 1997, Кадошникова М.Ю. и др., 1991].
Генетико-демографические процессы, протекающие в сельских и городских популяциях, имеют принципиальные различия. Для сельских популяций, в основном, характерно сохранение первичной генетической структуры вследствие небольшой миграционной активности, имеющей в основном брачный характер, менее интенсивных процессов смешения, более выраженной этнической эндогамии, более однородного этнического состава [Ельчинова Г.И. и др., 1997; Курбатова О.Л. и др, 1997; Наследственные болезни в популяциях человека, 2002; Ревазов А.А., 1985; Рычков Ю.Г., Таусик Н.Е. и др., 1974].
В настоящее время появилась возможность изучения генетической структуры популяций с использованием надежных, современных генетических маркеров - полиморфных локусов ДНК. Согласно литературным данным изучение полиморфизма ДНК проводится во многих популяциях мира, при этом используются как диаллельные, так и гипервариабельные локусспецифические последовательности ДНК ядерного и митохондриального геномов; установлены популяционные различия в распределении частот аллелей в различных регионах, доказана высокая информативность этих маркерных систем при изучении структуры и генетической дифференциации популяций человека [Хуснутдинова Э.К., 1997; Jorde L.B., 1980; 1995; Jeffreys AJ. et al., 1985; Harihara S. et al., 1988; Roychoudhry A., Nei M., 1988; Balazs J., 1989; Boerwinkle E. et al., 1989; Bowcock A.M. et al.,1991; 1994; Burocer N. et al., 1991; Chakraborty R. et al., 1991; Deka R. et al., 1991; 1995; Kidd J.R. et al., 1991; Edwards A. et al., 1992; Nei M. et al., 1993; Chen Y.S. et al., 1994; Kadasi L. et al., 1994; Watkins W.S. et al., 1995].
В Казахстане на данный момент проведены исследования генетико-демографических закономерностей формирования популяции большого многонационального города Алматы [Святова Г.С. и др., 1988; Святова Г.С, 1989]; медико-генетическое тестирование сельских популяций неблагоприятных регионов Казахстана [Березина Г.М. и др., 1995; Святова Г.С. и др., 1994]. До настоящего времени не изучены параметры генетической подразделенности сельских казахских популяций, уровень, структура и динамика коэффициента инбридинга, генное разнообразие и генетическая дифференциация по данным аутосомных полиморфных ДНК-маркеров ядерного генома, не определено местоположение казахов на филогенетическом древе современного человека, что необходимо для выяснения особенностей генетической структуры, межэтнических взаимоотношений, миграции и эволюции генофондов народов.
Эти исследования актуальны с точки зрения теоретических и практических проблем современной популяционной генетики человека. Изучение генетической структуры и степени дифференциации сельских популяций на основе классических методов, применяемых в популяционной генетике и современных молекулярных методик, значительно расширяет спектр характеристик изученных популяций, увеличивает область применения результатов работы. Цель работы:
Научно обосновать основные популяционно-генетические параметры и изучить факторы генетической дифференциации по данным ДНК-маркеров ядерного генома сельских популяций Республики Казахстан.
Задачи исследования:
1. Описать основные генетико-демографические параметры сельских популяций Республики Казахстан.
2. Изучить показатели генетической подразделенности исследуемых популяций, установить уровень и структуру коэффициента инбридинга с использованием модели изоляции расстоянием Малеко.
3. Определить генетическую дифференциацию сельских казахских популяций по данным Alu-полиморфизма ядерного генома (ТРА25, PV92, АСЕ, Ya5NBC27, Ya5NBC148).
4. Определить местоположение популяции казахов на филогенетическом древе современного человека по данным аутосомных ДНК-маркеров ядерного генома.
Научная новизна
Впервые изучены генетико-демографические параметры и факторы, обусловливающие генетическую дифференциацию сельских казахских популяций. Показано, что для сельских казахских популяций характерен растущий тип с расширенным воспроизводством, низкая частота межнациональных браков, положительная брачная ассортативность по национальному признаку, невысокие значения индекса Кроу, свидетельствующие о низком давлении естественного отбора, наибольший вклад в который вносят генетические различия в показателях дифференциальной плодовитости. Выявлено, что в сельских казахских популяциях наряду с сохранением традиционной популяционнои структуры появляются тенденции, влияющие на генетическую дифференциацию, приводящие к изменению популяционно-генетических параметров за счет более выраженной миграционной активности, небольшого эффективного размера популяции и как следствие, низких показателей коэффициента локального инбридинга.
Впервые проведена оценка генного разнообразия и генетической дифференциации казахских популяций на основе полиморфных ядерных локусов (PV92, ТРА25, АСЕ, Ya5NBC27, Ya5NBC148). Доказано высокое внутрипопуляционное разнообразие и низкий уровень генетической подразделенности при высокой степени генного разнообразия казахской популяции с различными популяциями мира по данным Alu-полиморфизма ядерного генома.
Молекулярно-генетическая характеристика популяций казахов по данным о частоте Alu-полиморфизма ДНК ядерного генома будет являться важным вкладом в изучение вопроса филогенетических взаимоотношений современных популяций человека.
Научно-практическая значимость
Полученные данные о показателях генетической изолированности сельских популяций необходимы для научного обоснования величины груза наследственных болезней в сельских популяциях Казахстана и будут использованы в целях генетического мониторинга.
Материалы о генетической структуре популяций казахов могут быть использованы для разработки методов оптимизации медико-генетического консультирования сельского населения и профилактических мероприятий, направленных на снижение частоты генетических нарушений.
Несомненной новизной обладают исследования этнических популяционных особенностей распределения частот аллелей ядерных локусов (PV92, ТРА25, АСЕ, Ya5NBC27, Ya5NBC148) и изучение генетической дифференциации сельских казахских популяций. Определена популяционная частота делеционного аллеля D локуса АСЕ, как предиктора сердечно-сосудистых заболеваний, что позволит прогнозировать риск развития данной патологии в казахской популяции.
Филогенетический анализ по пяти Alu-полиморфным локусам показал, что казахи занимают промежуточное положение между европеоидными популяциями и монголоидными.
Данные исследования могут быть использованы при дальнейшем моделировании популяционно-генетических процессов, происходящих в сельских регионах Казахстана.
Положения, выносимые на защиту
1. Сельские казахские популяции являются растущими с расширенным характером воспроизводства, преобладанием однонациональных браков, положительной брачной ассортативностью по национальному признаку, низкой миграционной активностью.
2. Естественный отбор в сельских казахских популяциях оказывает низкое давление, наибольший вклад в который происходит за счет генетических различий в показателях компоненты дифференциальной плодовитости.
3. Локальный инбридинг в сельских казахских популяциях имеет низкие значения, наибольший уровень которого обнаружен в Абайском районе, что наряду со снижением миграционной активности и ростом индекса эндогамии формирует генетическую дифференциацию данной популяции.
4. Частоты Alu-инсерций ядерного генома характеризуются высоким внутрипопуляционным разнообразием и низким уровнем генетической подразделенности при высокой степени генного разнообразия казахской популяции по сравнению с популяциями различных регионов мира.
Популяционно-генетическая структура современных сельских популяций человека
В целом структуру популяции можно определить как набор характеристик ее гетерогенности [Ревазов А.А., 1985]. К ним можно отнести частоты менделирующих генов, антропометрические и генеалогические данные, брачно-миграционную структуру, репродуктивные параметры, уровень кровного родства, естественный отбор, показатели генетической отягощенности популяции.
Структуру популяций человека условно можно подразделить на две характеристики: собственно генетическую структуру - дифференциация популяции по частотам генов и генотипов, а также популяционно-демографическую структуру [Бочков Н.П., Захаров А.Ф. и др., 1984; Cavalli-Sforza L.L., 1971]. К демографическим характеристикам относятся эффективный размер популяции, рождаемость, смертность, половозрастная структура, экономическое состояние, род занятий, географические и климатические условия жизни и т.д. [Бочков Н.П., Захаров А.Ф. и др., 1984; Евсюков А.Н., Жукова О.В. и др., 1996; Charlesworth D. et al., 1992]. Факторы популяционно-демографической структуры, действуя самостоятельно или взаимодействуя друг с другом, обусловливают формирование определенной генетической структуры популяции человека.
Половозрастная структура, как один из демографических параметров, характеризует колебания численности популяции в динамике, ее эффективный размер и отражает основные генетико-демографические процессы, вызывающие изменение генных частот во времени. По материалам Сладковой СВ. [Сладкова СВ. и др., 1990], малочисленность дорепродуктивной группы оказывает влияние на соотношение доминантных и рецессивных форм наследственной патологии. Преобладание взрослого населения приводит к увеличению доли относительно позже начинающихся и мягче текущих аутосомно-доминантных форм [Большакова Л.П., Ревазов А.А., 1988; Сладкова СВ. и др., 1990], поэтому изучение половозрастной структуры необходимо для выяснения неблагоприятных тенденций, приводящих к росту наследственных болезней в популяции.
Не менее важным демографическим параметром, характеризующим генетическую структуру популяции, является средний возраст вступления в брак. Этот показатель необходим в целях медико-генетического анализа, так как репродуктивная активность в молодом возрасте снижает процент аутосомных мутаций, хромосомных болезней и прочих заболеваний, связанных с возрастом родителей [Петрин А.Н., 1989]. Результаты данного анализа предоставят ценную информацию для прогноза и разработки мер профилактики неблагоприятного развития генетико-демографических процессов [Санчат Н.О., 1998; Святова Г.С., 1989; Тарская Л.А. и др., 2003].
Ведущее значение в формировании популяционной структуры отводится факторам популяционной динамики: мутации, миграции, дрейф генов, естественный отбор, система браков [Демогр.энц.слов., 1985; Дубинин НЛ. и др.,1989; Рычков Ю.Г. и др., 1974].
Мутации приводят к появлению новых аллелей, таким образом изменяя генетическую структуру популяции [Рычков Ю.Г. и др., 1974; Гинтер Е.К., 1997; Алтухов Ю.П., 1989]. Частота мутирования для разных локусов различна и в среднем составляет порядка 10"5 - 10 6 на ген на поколение [Бочков Н.П., 1997]. В человеческих популяциях, которые характеризуются медленной сменой поколений (продолжительность одного поколения в среднем 25-30 лет), мутационное давление как фактор, определяющий эволюционное изменение, играет незначительную роль [Харрисон Дж., Уайнер Дж., 1979; Ito К., 1973].
Весьма существенную роль в формировании структуры и генетического состава популяции играют миграции. Миграции разрушают устоявшиеся принципы системы браков, приводя тем самым к повышению гетерозиготизации населения, что в свою очередь препятствует эффектам изоляции [Бочков Н.П., 1997; Гинтер Е.К., 1997; Ельчинова Г.И., 1997]. Миграционные процессы, протекающие с той или иной степенью активности, обеспечивают приток новых генов в популяцию, тем самым, способствуя формированию новых генотипов и изменению генофонда. Систематически повторяясь на протяжении нескольких поколений, миграция генов увеличивает гетерогенность генетической структуры популяции, следовательно, снижает риск накопления генетического груза в популяции [Бочков Н.П. и др., 1984; Иванов В.И., 1993; Иванов Е.М. и др., 1993; Кадошникова М.Ю. и др., 1991; Ельчинова Г.И. и др., 1997].
Как свидетельствуют данные литературы, в небольших по численности подразделенных или изолированных популяциях существенное влияние на формирование популяционной структуры имеет дрейф генов, характеризующийся случайными изменениями частот аллелей и генотипов с последующим закреплением или элиминацией аллеля не только в первом, но и в последующих поколениях [Алтухов Ю.П., 1989; Beckman L., 1962; Cereijo A.I., 1985]. В случае, если фиксация уже произошла, обратный процесс маловероятен. Вероятность фиксации с увеличением числа поколений стремится к 1. Следовательно, при отсутствии других факторов популяционной динамики через длительный промежуток времени популяция рано или поздно станет гомозиготной [Айала Ф., Кайгер Дж., 1988]. Значение дрейфа генов в изменении генетической структуры популяции быстро падает с ростом ее эффективной численности, что свидетельствует о незначительности этого параметра, как фактора популяционной динамики при формировании генетической структуры большинства современных популяций человека [Алтухов Ю.П., 1989; Beckman L., 1962; Cereijo A.I., 1985; Creasy M.R. et al., 1976; Fisher R.A. et al., 1939].
Alu-инсерционный полиморфизм ядерного генома человека
Изучению генетической дифференциации популяций человека посвящено множество исследований. Решение этой задачи позволит дать объективные ответы на многие вопросы, связанные с генетическим здоровьем населения, прогнозом здорового потомства, медико-генетическим консультированием, с проблемами антропогенеза и этнографии [Гинтер Е.К. 1993, 2002; Ельчинова Г.И. и др., 1995, 1996, 1997; Мамедова Р.А. и др., 1996, 1999; Петрин А.Н. 1989, 1992; Святова Г.С. 1989; Парадеева Г.М. 1987; Дьяченко Е.П. и др., 1993; Кадошникова М.Ю. и др., 1991; Курбатова О.Л. и др., 1997].
По данным многочисленных работ, генетическая структура сельских и городских популяций имеет ряд принципиальных отличий, связанных с параметрами, участвующими в формировании генетической структуры и дифференциации популяций [Атраметова Л.А., 1991; Бочков Н.П. и др., 1975; Гинтер Е.К. и др., 1980; Гольцова Т.В. и др., 1979; Ельчинова Г.И., 2004; Ельчинова Г.И. и др., 1995; Курбатова О.Л., 1977; Ревазов А.А. и др., 1990; Святова Г.С, 1989; Сусоколов А.А., 1987; Анфалова Т.В. и др., 1975; Краснопольская К.Д. и др., 1980; Посух О.Л. и др., 1996; Ревазов А.А. и др., 1977; Парадеева Г.М., 1986; Санчат И.О., 1998; Тарская Л.А. и др., 2003].
Так, по данным литературы, для сельских популяций характерен растущий тип половозрастной структуры, часто сопровождающийся расширенным воспроизводством [Анфалова Т.В. и др., 1975; Бочков Н.П. и др., 1975; Гольцова Т.В. и др., 1979; Краснопольская К.Д. и др., 1980; Посух О.Л. и др., 1996; Ревазов А.А. и др., 1977; Санчат И.О., 1998], что вероятно, отражает сохранение традиций многодетности в сельских семьях.
Среди описанных в литературе сельских популяций, преобладание однонациональных браков наблюдается в Республике Саха (Якутия), Горно-Марийском районе Республики Марий Эл, Самбургской Тундре [Ельчинова Г.И., 2004; Ельчинова Г.И. и др., 1995; Посух О.Л. и др., 1996; Санчат И.О., 1998; Тарская Л.А. и др., 2003], также выявлена положительная брачная ассортативность по национальному признаку. Одной из причин, объясняющих этот факт, является небольшая численность популяций, низкий индекс этнической мозаичности, «эффект национального меньшинства», заключающийся в стремлении представителей малочисленных этносов вступать в однонациональные браки [Ельчинова Г.И., 2004; Тарская Л.А. и др., 2003].
Как свидетельствуют многочисленные исследования в сельских популяциях Узбекистана, Туркмении и Таджикистана положительная брачная ассортативность по национальному признаку является основным фактором популяционной динамики и причиной высоких показателей инбридинга, что приводит к накоплению в данных популяциях аутосомно-рецессивной наследственной патологии [Гинтер Е.К. и др., 1980; Ревазов А.А., 1985; Дьяченко Е.П. и др., 1993]. Аналогичные исследования проведенные в сельских популяциях Республики Марий Эл, Республики Саха (Якутия), Тувы, выявили наличие брачной ассортативности как у представителей коренной национальности, так и в других этнических группах, что по мнению авторов, свидетельствует о присутствии «эффекта национального меньшинства» [Ельчинова Г.И. и др., 1995; Ельчинова Г.И., 2004; Санчат Н.О., 1998; Тарская Л.А., 2003].
Брачная структура сельских популяций, в отличие от городских, приводит к генетической дифференциации, что отражается в показателях инбридинга. Показатели локального инбридинга в сельских популяциях имеют значительные отличия от величин, характерных для городских популяций. Возможной причиной, по-видимому, является менее интенсивная миграционная активность, меньшая численность населения, сохранение национальных брачных традиций, положительная этническая ассортативность [Бочков Н.П. и др., 1975; Гинтер Е.К. и др., 1987; Дьяченко Е.П. и др., 1993; Ельчинова Г.И. и др., 1996; Кадошникова М.Ю. и др., 1991; Парадеева Г.М. и др., 1986; Ревазов А.А., 1985; Санчат И.О., 1998; Тарская Л.А. и др., 2003; Charlesworth D. et al., 1992].
Репродуктивные показатели и индекс тотального отбора Кроу в тестируемых популяциях
Анализ витальных статистик, индекса Кроу и его компонентов [Crow J.F., 1958] предоставляет возможность оценки интенсивности естественного отбора в популяции и приспособленности этой популяции к условиям ее проживания, влияющих непосредственно на частоты генов, в том числе гены, обусловливающие наследственную патологию [Cavalli-Sforza L.L. et al., 1971].
Под витальными статистиками понимаются средние значения исходов беременностей для женщин пострепродуктивного возраста. Витальные статистики (возрастные репродуктивные характеристики) позволяют описать особенности репродуктивного поведения исследуемой популяции, включая изучение контроля рождаемости. На основании данных о различиях в продолжительности реализованного репродуктивно-активного периода можно судить о степени распространения в популяции практики планирования семьи и регулирования рождаемости, размере семьи, плодовитости [Пузырев В.П. и др., 1999; Гинтер Е.К. и др., 1997; Ельчинова Г.И. и др., 2004; Посух О.Л. и др., 1996; Гольцова Т.В. и др., 1979; Сладкова СВ. и др., 1990; Cavalli-Sforza L.L.et al., 1971; Crow J.F., 1958; Fisher R.A., 1930; Nei M, 1978; Terrenato L. et al, 1979].
Средний возраст начала менархе непосредственно оказывает влияние на возраст начала репродукции [Пузырев В.П. и др., 1999; Гинтер Е.К. и др., 1997; Ельчинова Г.И. и др., 2004; Посух О.Л. и др., 1996; Гольцова Т.В. и др., 1979; Сладкова СВ. и др, 1990]. Как видно из таблицы 7, для изученных сельских популяций этот показатель имеет примерно одинаковое значение и в среднем по всем районам составляет 14,42 ± 0,09 лет, что сопоставимо с данными по сельским популяциям, полученными ранее для татарок, русских, тувинок, удмурток [Санчат Н.О., 1998; Наследственные болезни в популяциях человека, 2002; Ельчинова Г.И. и др., 2004].
Анализ среднепопуляционного возраста наступления менопаузы также не выявил различий между изученными сельскими популяциями и составил в среднем 45,52 ±0,24.
Средний размер семьи в сельских казахских популяциях в целом по всем исследованным районам оказался равным 4,22 ± 0,12, что свидетельствует о расширенном типе воспроизводства в изученных популяциях. Достоверно больший размер семьи наблюдается в популяции Жалагашского района 5,45 ±0,18 (t=4,8; р 0,05), меньший в Жамбылском районе 3,15 ± 0,16 (t=3,21; р 0,05). При сравнении среднего размера семьи исследуемых популяций не выявлено отличий с тувинскими сельскими популяциями [Санчат Н.О., 1998], в русских сельских популяциях данный показатель имеет меньшее значение [Ельчинова Г.И. и др., 2004]. В казахских популяциях этот показатель имеет меньшее числовое значение, чем в среднеазиатских популяциях и Азербайджане [Гинтер Е.К. и др., 1977, 1979, 1983, 1986; Краснопольская К.Д. и др., 1980].
Среднее число живорождений на семью у женщин в тестируемых популяциях в целом равно 4,46 ± 0,14. При анализе среднего числа живорождений на семью выявлено, что в Жамбылском районе этот показатель имеет достоверно меньшее значение 3,29 ±0,18 (t=3,27; р 0,05) по сравнению с двумя другими изученными районами, а в популяции Абайского района - 4,27 ± 0,24 (t=4,93; р 0,05) достоверно отличается от Жалагашского. Согласно таблице 7, основная доля живорожденных детей (4,46 ±0,14) доживает до репродуктивного возраста (4,22+0,12).
Параметры локального инбридинга в казахских сельских популяциях
Среднее квадратичное расстояние между местами рождения супругов (а) в изученных популяциях сопоставимо с аналогичным показателем для сельских популяций Павлодарской области (Актогайский район -217 км, Иртышский 188 км) [Святова Г.С. и др., 1994; Березина Г.М. и др., 1995]. При изучении русских сельских популяций Шарьинского и Буйского районов, авторы рассматривали миграции, не превышающие 500 км. Показатель а казахских сел превышает аналогичный показатель сельских популяций Костромской области (92 км для Шарьинского района, 83 км для Буйского) [Парадеева Г.М., 1987], равно как и эффективный размер изученных популяций (таблица 10). Значения (а) для поселков Фабричный и Узун-Агаш составили 335 км и 340 км, что значительно превосходит этот показатель по районам и объясняется увеличением миграций за его пределы.
Среднее квадратичное расстояние между местами рождения супругов без учета дальних миграций (а ) возросло только в популяциях Абайского района (73 км и 125 км) и п. Фабричный (119 км и 239 км), но также не превысило радиуса районов и осталось практически на одном уровне для других исследуемых популяций. Этот показатель составил в 1970 году в Жалагашском и Жамбылском районах, п Узун-Агаш 210, 109 и 235 км, а в 2000 году 199, 126 и 267 км, соответственно. Аналогичные результаты получены при анализе миграционных матриц, которые свидетельствуют об определенном росте интенсивности миграций во всех тестируемых популяциях за счет притока генов и формирования генофонда за счет самого района или ближайших к нему населенных пунктов.
Кроме того, во всех популяциях не изменилось количество районных миграций, то есть число брачных пар - уроженцев района в Жалагашском и Жамбылском районах, пп. Фабричный и Узун-Агаш о чем свидетельствует показатель к или так называемая доля промежуточных миграций. И только в Абайском районе достоверно возросло к от 0,085 в 1970 году до 0,149 в 2000 году (t=2,43; Р 0,05), что совпадает с данными об изменении индекса эндогамии за поколение. В 1970 году индекс эндогамии в Жамбылском, Жалагашском и Абайском районах составил 0,66, 0,37 и 0,56; в 2000 году -0,64; 0,38 и 0,68, соответственно.
Особого внимания заслуживает факт, что доля дальних миграций (т) достоверно снизилась за поколение в популяциях Абайского района (от 0,015 до 0,0034) и п. Фабричный (от 0,0313 до 0,0206), т.е. уменьшилось число брачных пар - уроженцев других регионов Казахстана и прилегающих к республике областей СНГ. В целом отмечается стабильное значение доли дальних миграций в Жалагашском и Жамбылском районах, п. Узун-Агаш для двух поколений, так, в 1970 году m составило 0,015, 0,019 и 0,017; в 2000 году составило 0,014, 0,015 и 0,016, соответственно.
Показатели доли дальних миграций (т) и доли промежуточных миграций (к) имели аналогичные значения для всех популяций, представленных в таблице 10. Общее давление миграций те во всех тестируемых популяциях немного уменьшилось, но достоверных отличий не выявлено.
Согласно модели локального инбридинга Малеко, коэффициент b характеризует степень изоляции расстоянием и, следовательно, меру изолированности популяции, т.е., чем выше значение Ь, тем больше выражена изоляция расстоянием в каждой конкретной популяции. Как видно из таблицы 10, наименьшие значения b отмечены в Абайском районе, где в 1970 году он составил 0,0044, а в 2000 году снизился до 0,0005. В остальных популяциях значение b практически не изменилось за поколение.
Степень изоляции расстоянием (Ь) выше в исследуемых популяциях по сравнению с сельскими популяциями Казахстана (в Актогайском районе b равен 0,0029, в Иртышском и в Щербактинском - 0,0024); в Марий Эл -0,0102 и 0,0067; популяциях Костромской области: 0,0079 в Шарьинском районе и 0,0066 в Буйском. Такие значения коэффициента b свидетельствуют о наличии изоляции расстоянием, хотя и небольшой [Наследственные болезни в популяциях человека, 2002; Каюпова Н.А., Святова Г.С., 2001; Парадеева Г.М., 1987].
Анализ генетической изолированности исследованных районов показал, что значения локального инбридинга невысоки и за поколение практически не изменились: в 1970 г. он составил в Жалагашском районе 0,00020, в Жамбылском - 0,00013, п.Узун-Агаш - 0,00040; в 2000 г. - 0,00017, 0,00012, 0,00033, соответственно. В п.Фабричный наметилась тенденция к увеличению уровня локального инбридинга от 0,00036 в 1970 г. до 0,00047 в 2000 г. Материалы нижней части таблицы свидетельствуют, что полученные значения сопоставимы с показателями инбридинга в сельских популяциях Павлодарской области Казахстана - 0,00031 в Актогайском, 0,00035 в Иртышском и 0,00047 в Щербактинском районах [Святова Г.С. и др., 1994; Березина Г.М. и др., 1995], и несколько ниже, чем в сельских популяциях Костромской области и Марий Эл [Наследственные болезни в популяциях человека, 2002]. Особого внимания заслуживает тот факт, что в Абайском районе уровень локального инбридинга возрос в 1,5 раза и составил - 0,00103 в 2000 г. против 0,00065 в 1970 г.
Подводя итог вышесказанному, нужно подчеркнуть, что в Абайском районе отмечается рост уровня родства от 0,00065 до 0,00103. Выявленная тенденция является прогностически неблагоприятной, т.к. способна постепенно приводить к гомозиготизации популяции по всем локусам, в том числе обусловливающим редкую аутосомно-рецессивную патологию.
На формирование генетической дифференциации популяций существенное влияние оказывают демографические показатели и факторы популяционной динамики [Гинтер Е.К., 1993; Ревазов А.А., 1985; Сладкова СВ. и др., 1990; Сусоколов А.А., 1987; Мамедова Р.А., 1996; Beckman L., 1962; Bodmer W.F. et al., 1968; Cavalli-Sforza L.L. et al.,1971; Ito K., 1973; NevoE.etal., 1984].
В ходе изучения популяционно-генетической структуры сельских казахских популяций были выявлены некоторые различия между ними, которые в совокупности способны приводить к неблагоприятным исходам в отношении реализации наследственной патологии в популяции.
Обнаружено, что во всех тестируемых популяциях присутствует положительная брачная ассортативность по национальному признаку, а также преимущественно однонациональный состав. Наиболее высокий процент представителей коренной национальности - 98,2%, в Абайском районе, вследствие чего отмечается рост доли однонациональных браков. С учетом небольшой численности населения, увеличения индекса эндогамии и роста уровня заключения кровнородственных браков, популяция Абайского района вызывает серьезные опасения в виду наличия риска накопления аутосомно-рецессивной патологии. Эта информация весьма полезна при планировании медико-генетического консультирования данного района.
Выявлено низкое давление естественного отбора в казахских сельских популяциях, в который наибольший вклад вносят генетические различия в показателях компоненты дифференциальной плодовитости.
На основании полученных данных, можно сделать вывод, что Абайский район значительно отличается от других изученных сельских казахских популяций по ряду демографических и популяционно-генетических показателей. Следует также отметить, что генетическая дифференциация популяций в определенной степени детерминируется и географическим расположением и социальными преобразованиями территорий [Санчат Н.О., 1998]. Абайский район и в этом отношении занимает наименее выгодное положение. В дальнейшем эту информацию можно будет использовать как дополнительную при выявлении неблагоприятных регионов в отношении риска реализации наследственной патологии.
