Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 8
1.1. Общие сведения о башкирах 8
1.2. Основные этапы заселения Южного Урала 9
1.3. Теории и взгляды на происхождение башкирского этноса 13
1.4. Антропологическая структура башкир 14
1.5. Популяционно-генетические исследования башкир 17
1.6. Особенности митохондриальнои днк 21
1.7. Основные линии филогенетического дерева мтднк 22
1.8. Вариабельность линий митохондриальнои днк в азии 24
1.9. Вариабельность линий митохондриальнои днк в европе 27
1.10. Филогеография гаплогрупп y-хромосомы 29
1.11. Основные ветви y - хромосомы 30
1.12. Маршруты распространения гаплогрупп y-хромосомы 33
Глава 2. Материалы и методы 41
2.1. Материалы исследования 41
2.2. Методы исследования 43
2.2.1. Выделение геномной ДНК 43
2.2.2. Анализ аутосомных Alu -инсерционных локусов 43
2.2.3. Анализ полиморфизма диаллельных локусов Y-хромосомы 45
2.2.4. Анализ результатов мтДНК 50
2.2.5. Статистическая обработка результатов 51
ГЛАВА 3. Результаты и обсуждение 5 5
3.1. Анализ полиморфизма alu-инсерционных локусов в субпопуляциях башкир 55
3.2. Генетическая структура субпопуляций башкир по данным митохондриального генома 64
3.3. Анализ полиморфизма y-хромосомы у башкир 75
3.3.1. Гаплогруппа R-M269 у башкир 77
3.3.2. Гаплогруппы Y-хромосомы в субпопуляциях башкир, характерные для популяций Западной и Восточной Азии 81
3.3.3. Гаплогруппы JV-Tat и JV-P43 в субпопуляциях башкир 86
3.3.4. Западно-евразийские гаплогруппы, обнаруженные в популяции башкир 89 Заключение
- Основные этапы заселения Южного Урала
- Антропологическая структура башкир
- Анализ аутосомных Alu -инсерционных локусов
- Анализ полиморфизма y-хромосомы у башкир
Введение к работе
Изучение структуры генофонда и этногенеза современных популяций человека, является одной из ключевых задач популяционной генетики.
К числу наиболее перспективных подходов для изучения генетической истории народов относится анализ изменчивости высокополиморфных генетических систем, характеризующихся наследованием по одной из родительских линий и отсутствием рекомбинаций. Наиболее актуальны в настоящее время исследования полиморфизма митохондриальной ДНК (мтДНК) и нерекомбинирующих участков Y-хромосомы. Так же удобными и адекватными генетическими маркерами для анализа генетической структуры популяций являются Alu инсерции, составляющие до 10% всего генома человека. Стремительный прогресс в области этногеномики позволил определить основные пути заселения человеком территории земного шара [Hammer M.F. et al., 1998, 2000; Ingman M. et al., 2000; Underhill P.A. et al., 2000, 2001; Kivisild T. et al., 2003; Metspalu M. et al., 2004; Macaulay V. et al., 2005]. На сегодняшний день работы, посвященные более глубокому изучению эволюционной и демографической истории популяций отдельных регионов, приобретают особую актуальность.
Формирование башкир происходило между двумя цивилизациями на стыке Европы и Азии, что отразилось на современной генетической структуре данной популяции и её антропологическом составе.
Самые ранние свидетельства появления людей на Южном Урале относятся к раннему палеолиту (800-700 тыс. лет назад). В эпоху позднего палеолита (40-35 тыс.- 10 тыс. лет назад) Урал представлял собой, своеобразную, промежуточную между Европой и Сибирью, историко-культурную область с преобладающими Сибирскими культурными связями [Бадер О., 1971]. В бронзовом веке (II- начало Ї тыс.до н.э.) Южный Урал прдставлял собой зону контактов различных археологических культур. В XVIII-XVII вв. до н.э. продвигались на север в бассейн Волги и Нижнее
4 Прикамье племена скотоводы - абашевцы [Горбунов B.C., 1986]. В XVII-XII вв. до н.э. в степных и лесостепных районах Южного Урала появляется срубная культура, которая контактировала с абашевцами и частично ассимилировала их. Предположительно на рубеже V-IV вв. до н.э. в степной зоне в результате взаимодействия срубников и представителей сибирской культуры сложилась общность древних скотоводов кочевников, в которых археологи усматривают савроматов [Пшеничнюк А.Х., 1983; Агеев Б.Б., 1992]. В конце I тыс. появляются первые письменные сведения о башкирах [КузеевР.Г., 1974].
На сегодняшний день существуют три теории о происхождении башкир: угорская, тюркская и промежуточная. [Булатов А. Б., 1971; Кузеев Р.Г., 1974; Рафиков Х.С. с соавт., 1987; Гильом Р., 1993].
Наиболее полная картина происхождения и этнической истории башкир была представлена в 1974 г. в обобщающей работе башкирского этнографа Р.Г. Кузеева «Происхождение башкирского народа». Популяционное исследование башкир в ряду других народов Урало-Поволжья впервые было начато Х.С. Рафиковым в середине 1970-х годов. В 1978 и 1981 гг. им были представлены сообщения, в которых рассмотрены временная и пространственная организация банкирской популяции. Н.Х. Спицына, основываясь на данные по частотам генов отдельных групп крови и ферментов в популяции башкир, а также на известные средние величины частот этих факторов в мировых популяциях, провела количественную оценку вклада европеоидного и монголоидного компонентов в формирование антропологического типа башкир и показала, что их соотношения в целом у башкир почти равны, с несущественным преобладением европеодности [Спицына Н.Х., 1990]. По частотам аллелей 4-х независимых локусов В.А. Спицыным с соавт., (1990) была рассчитана степень генетической дифференциации популяции башкир методом Нея (1973), показавшая, что основная доля генного разнообразия приходится на внутрипопуляционный уровень, составляя 97.3%. Исследования полиморфизма ядерного и
5 митохондриального геномов в популяциях башкир и других народов Волго-Уральского региона были начаты в 1989 году. К настоящему времени полиморфизм ДНК ядерного генома изучен на основании анализа примерно 50 аутосомных локусов, а также мультилокусного ДНК-маркера, выявляемого на картинах гибридизации типа «фингерпринт» с помощью зонда -ДНК фага М13 [Хуснутдинова Э.К. с соавт., 1997, 1999, 2003, Хидиятова И.М. с соавт., 1993, 1999]. Анализ полиморфизма мтДНК в популяции башкир показал наличие высокой частоты гаплогрупп С, D, G, Z и F, что указало на значительное участие центральноазиатского и сибирского компонента в этногенезе башкир [Бермишева М. с соавт., 2002]. Было показано, что по территории ВУРа преимущественно шёл поток генов с запада на восток, чем с востока на запад, также отмечено большее генетическое влияние европейских популяций на генетическую структуру популяций данного региона [Хуснутдинова Э.К. с соавт., 1999, 2003, 2006; Викторова Т.В. с соавт., 1999; Bermisheva М.А. с соавт., 2002, 2005]. Исследование на основе частот аллелей 8 Л/м-инсерционных локусов у башкир показало влияние народов средней Азии на формирование генетического облика башкир. [Хусаинова Р. И. с соавт., 2004; Kutuev I. et al., 2006].
Все эти исследования рассматривали башкир как единый этнос, хотя известно о высокой подразделённости башкир, проживающих в различных областях Волго-Уральского Региона. В связи с этим более детальный анализ на основе трех систем маркеров (мтДНК, Y- хромосома, Alu-инсерционный полиморфизм) отдельных групп башкир позволит выявить степень отличий субпопуляций между собой.
На наш взгляд наиболее адекватным и продуктивным подходом в изучении данной проблемы является филогенетический метод с использованием маркеров Y-хромосомы и мтДНК. Постоянно растущий уровень филогенетического разрешения, а также покрытие популяционными исследованиями все большего количества географических групп популяций
Евразии совершенствует необходимую базу для сравнительного анализа и тем самым улучшает достижимость поставленной цели.
Цель данной работы: исследование генетической структуры и филогенетических взаимоотношений субпопуляций башкир по данным полиморфизма мтДНК, Y-хромосомы и Alu-инсерционных локусов.
В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи:
Оценить гетерогенность и степень генетической дифференциации субпопуляций башкир по частотам 13 Alu инсерций.
Провести сравнительный анализ генетической структуры субпопуляций башкир и популяций других регионов мира по частотам 13 Alu инсерций.
Провести филогеографический анализ гаплогрупп и линий митохондриальной ДНК в субпопуляциях башкир.
Провести филогеографический анализ гаплогрупп Y хромосомы в субпопуляциях башкир.
Охарактеризовать генетические взаимоотношения между субпопуляциями башкир и другими популяциями Европы и Азии.
Научная новизна. Впервые проведено комплексное исследование структуры семи субпопуляций башкир (Стерлибашевского, Абзелиловского, Баймакского районов Республики Башкортостан, а также представителей этого этноса, компактно проживающих в Пермской, Оренбургской, Самарской и Саратовской областях Российской Федерации) на основе трех молекулярно-генетических систем - мтДНК, Y хромосомы и аутосомных Alu инсерций. Проведен детальный филогенетический анализ гаплогрупп Y хромосомы и мтДНК в субпопуляциях башкир. На основе изучения полиморфизма Alu-инсерций, мтДНК и Y хромосомы установлено положение башкир в ряду европейских и азиатских популяций. Полученные в работе данные существенно дополняют и расширяют представления о путях миграции популяций человека и общей картине заселения территории
7 Волго-Уральского региона и степного пояса Евразии. Показана гетерогенность субпопуляций башкир по данным Alu инсерций, мтДНК и Y хромосомы.
Научно-практическая значимость. Результаты исследования структуры генофонда и генетической истории субпопуляций башкир представляют значительный интерес для специалистов смежных отраслей знания - историков, этнографов, археологов, антропологов и лингвистов и могут использоваться при решении проблем этногенеза башкир. Созданные в целях выполнения работы коллекции ДНК субпопуляций башкир могут использоваться в дальнейшем для проведения популяционных, эволюционных и медико-генетических исследований. Материалы работы могут быть использованы в научно-образовательном процессе при создании курсов лекций для студентов биологических, медицинских, исторических специальностей, а также для издания научно-популярной литературы и в средствах массовой информации.
Основные этапы заселения южного урала
Самое раннее свидетельство появления на данной территории людей относится к 800-700 тыс. лет назад. Об этом свидетельствует Мысовая стоянка (Урта-Тюбе) на берегу озера Карабалыкы в Зауралье. К эпохе среднего палеолита (100 тыс.-40-35 тыс. лет назад) относятся стоянки Айдос на реке Уфа, Муллино и Ик [Кузеев Р.Г., 1974; Сучгатов Ф.А. с соавт., 2004].
В эпоху позднего палеолита Урал представлял собой, по мнению О. Н. Бадера, своеобразную, промежуточную историко-культурную общность между Европой и Сибирью, с преобладающими сибирскими культурными связями [Бадер О.Н., 1971]. Открытые в 80-е гг. наскальные рисунки в Игнатьевской пещере свидетельствуют о самобытности культуры охотничьих племён, населяющих Южный Урал в ту далёкую эпоху.
В мезолите (X-V тыс. до н.э.) - продолжается освоение Южного Урала первобытным человеком. На берегах озёр и рек Башкортостана выявлено большое количество мезолитических стоянок. Одна группа памятников расположена к востоку от Уральского хребта, другая- в западном Приуралье. Эти две группы памятников имеют существенные различия, поэтому на их основе выделяют две археологические культуры — зауральская и приуральская. Памятники зауральской культуры имеют сходство с синхронными памятниками южного Прикаспия. Урал и Прикаспий могли быть крайними точками одной этнокультурной области. В тоже время техника обработки местных каменных орудий позволяет говорить о самобытности зауральской культуры. Инвентарь приуральских стоянок тяготеет к мезолитическим памятникам Прикамья и Среднего Поволжья [Матюшин Г.Н., 1976.].
В неолите (V-IV тыс. до н.э.) - население края растёт. Материальная культура неолитических племён Южного Урала прослеживает связи как с населением Прикамья и Поволжья, так и восточных и южных регионов. В этот период начинается переход к производящим формам хозяйства: скотоводству, земледелию, гончарному делу [Пшеничнюк А.Х., 1973, 1983].
В бронзовом веке (II - начало I тыс. до н.э.) Южный Урал представлял собой зону контактов представителей различных археологических культур. Одни из них сложились на местной основе, другие содержали пришлый компонент. Во второй половине II тыс. до н.э. на западе Башкортостана жили племена абашевской культуры (они сформировались на Дону и в XVIII-XVII вв. до н.э. продвинулись на север в бассейн Волги и Нижнее Прикамье). Абашевцы контактировали с представителями срубной культуры (появились на Южном Урале в XVII-XII вв. до н.э.) и были частично ими ассимилированы. На востоке срубники контактировали с населением алакульской культуры, чьё происхождение, по мнению многих исследователей, связано с урало-сибирским ареалом. В культуре алакуцев также прослеживается влияние со стороны восточно-европейских степей.
Основой их хозяйства было скотоводство и коневодство [Горбунов B.C., 1986, 1992].
В железном веке (VIII-VII вв. до н.э. - III- IV вв. н.э.) в степной зоне в результате взаимодействия срубников и андроновцев (представители культуры сибирского происхождения) сложилась общность древних скотоводов-кочевников, которые, возможно, являются савроматами, известными по упоминаниям античных авторов. Прямыми потомками савроматов являются сарматы, оставившие в Башкортостане курганные могильники. Северо-западные районы Республики Башкортостан и прилегающие районы Волго-Камья составляли юго-восточную периферию сформировавшейся в VII-VII вв. до н.э. ананьинской культуры, которая характеризовалась сложным хозяйственным комплексом [Матюшин Г.Н., 1976;ПшеничнюкА.Х., 1973, 1983].
В III в. до н.э. на Средней Каме и в нижнем течении реки Белая ананьинскую культуру сменила пьяноборская. Правобережье среднего течения Белой с IV в. до н.э. занимали племена караабызской культуры. Обе культуры просуществовали до III в. н.э. Их объединяет ряд общих элементов в вещевом инвентаре, обряды захоронения. Исследователи полагают, что они принадлежали к локально-этническим группам финно-угорских племён [Агеев Б.Б., 1992].
Таким образом, с давних времён Башкортостан представлял собой зону контактов различных хозяйственно-культурных типов. Одна его часть, преимущественно степная, занималась кочевым скотоводством; другая, лесостепная и отчасти лесная, сочетала пастушеское скотоводство с охотой, рыболовством и земледелием. Различались обе эти области по этнической и языковой принадлежности населения: поздние скотоводы были предположительно ирано-язычными, в то время как северные соседи принадлежали к финно-угорской этноязыковой общности.
Во второй половине I тыс. население Республики Башкортостан было сильно смешанным, заметен приток на Южный Урал племён южно сибирского и среднеазиатского происхождения. Памятники же обнаруживают связь с предшествующими культурами Приуралья. Исследователи полагают, что они принадлежали ранним башкирам, освоившим к VIII-IX вв. почти всю территорию современного расселения народа [Мажитов Н.А., 1971].
В конце I тыс. появляются первые письменные сведения о башкирах. Арабский ученый Масуди (X в.), основываясь на сообщениях других авторов, описывает стычки между гузами, карлуками и кимаками с одной стороны, и четырьмя тюркскими народами: баджнак, баджна, баджгад и наукерд - с другой, которые имели место возле современного Аральского моря. Эти события датируются примерно 830-844 гг. Также Масуди сообщает о набегах выше названных тюркских племён на границы Византии. Вероятно, часть башкир перекочевала на запад. Важно, что исторические сведения говорят о появлении башкир на исторической арене под их современным названием [Булатов А.Б., 1971].
Антропологическая структура башкир
От земли к востоку, помянутой северной стороне, нет более никакого города. Из этой земли паскатир вышли гунны, впоследствии венгры, а это, собственно, и есть Великая Булгария» [Гильом Р., 1993].
В.Н.Татищев (1686—1750) в «Истории Российской» [Т.1. М.-Л., 1962] первым в русской историографии дает историко-этнографическое описание башкир и высказывает интересный взгляд об их происхождении. Он предпологает, что башкиры являются потомками древних финно-язычных сармат.
В пользу тюркской теории происхождения башкир говорят исторические факты о перемещении кипчаков от Азовского моря и расселении их на территории всего Приуралья, концентрируясь в междуречье Белой и Ика. В XIII— XIV вв. под давлением новых волн кочевников они были вынуждены уйти на север и восток, заняв южную часть Бугульминской возвышенности и бассейн р. Самары. В XV—XVI вв. под напором ногайцев они углубились к северу по течению Нугуша и восточнее — в лесные районы левых притоков Б. Ика. В XVII— XVIII вв. кыпчаки устремились на запад, чтобы занять после ушедших ногайцев старинные земли по правым притокам Самары, и далее на юг — в долины рек Б. и М. Узень и на Чижинские разливы. Отсюда они вместе с башкирами других племен во второй половине XIX в. были переселены на реку Б. Иргиз [Кузеев Р.Г., 1974].
Антропологический тип башкир привлёк внимание исследователей ещё в XIX в. Этому посвятили свои работы Малиев Н.М., Назаров П.С., Никольский Д.П., Абрамов А.Н. и др. М.С. Акимова впервые выделила четыре антропологических типа: субуральский, светлый европеоидный, южно-сибирский и понтийский,-имеющих чёткую территориальную привязку (рис. 1). Субуральский тип чаще встречается у населения северных, северо-западных лесных районов, южно-сибирский тип - у северо-восточных и, особенно, зауральских башкир. Признаки тёмно-пигментированного понтийского типа фиксируются у башкир бассейна реки Дёма, а также юго-западных и горно-лесных районов, памиро-ферганский вариант данного типа распространен в горно-лесных районах, а вариант закаспийского - в юго-восточных районах Башкортостана. Светлый европеоидный тип - встречается у башкир северных и центральных районов Башкортостана [Акимова М.С, 1974, Юсупов Р.М., 1991].
Антропологами проведён сравнительный анализ черепов, датируемых с VII в. до н.э. по XIII-XIV вв. н.э., с современными сериями черепов, этот анализ позволил определить, что наиболее древними среди башкир являются представители уральской и понтийской рас, биологические предки которых осели в регионе ещё до рубежа н.э. [Юсупов P.M., 1989, 1991].
Проникновение на территорию современного Башкортостана понтийского (тёмно-пигментированного) типа южного происхождения, связывается с савромато-сарматскими племенами Южного Урала (VII в. до н.э. IV в. н.э.) [Юсупов P.M., 1989, 1991].
Комплекс признаков смешанной монголоидно-европеоидной южносибирской расы в антропологическом составе башкир имеет довольно позднее происхождение, и его связывают с кочевниками IX-XII вв. [Юсупов P.M., 1989, 1991].
Таким образом, анализ современных и древних серий черепов показал, что расовый состав современных башкир отражает основные этапы формирования их антропологических типов, в которых прослеживаются основные периоды в истории края (индо-иранский, финно-угорский, тюркский и золотоордынский).
Индо-иранский период: - длился более і 000 лет, связан с темно-пигментированным понтийским типом, представлен савромотами и сармато-аланами, которых считают очень далёкими биологическими предками башкир [Юсупов P.M., 1991; Бикбулатов Н.В. с соавт., 2002].
Фино-угорский период: - связан с местным по происхождению комплексом признаков уральской расы. Более поздним по времени является тюркский период, который продолжается и в настоящее время. В этот период антропологическая картина Южного Урала пополнилась носителями южносибирского и памиро-ферганского типов [Юсупов P.M., 1991; Бикбулатов Н.В. с соавт., 2002].
В различных субпопуляциях башкир, на сегодняшний день, известны основные, преобладающие антропологические типы башкир, представленные в таблице 1 [Юсупов P.M., 1989, 1991; Бикбулатов Н.В. с соавт., 2002]. Наличие всех этих антропологических типов среди башкир, имеющих разный исторический возраст, говорит о непрерывности рассогенетических процессов в регионе. Следовательно, несмотря на неоднократную смену языков и культур, полной смены населения не происходило, что говорит о неоднозначности процессов расо- и этногенеза башкирского народа.
Анализ аутосомных Alu -инсерционных локусов
Генотипирование 13 Alu инсерционных локусов PV92, В65, ТРА25, АСЕ, АРОА1, Yb8NBC480, Yb8NBC485, Ya5NBC123, Ya5NBC27, Ya5NBC182, Ya5NBC148, Ya5NBC51, Ya5NBC102 проводили с помощью метода полимеразной цепной реакции (ПНР) синтеза ДНК на амплификаторе "Терцик" производства компании «ДНК-технология» (г. Москва).
Для амплификации использовали реакционную смесь объёмом 25 мкл, которая содержала 2,5 мкл lOxTaq-буфера (67 мМ трис-HCl (рН 8,8), 16.6 мМ (NH4)2 S04 , 1.5мМ MgCl2, 0.01% Tween-20), 0,1 мкг геномной ДНК, смесь dNTP (dATP, dGTP, dCTP, dTTP no 200 мкМ каждого), 1 ед. ДНК-полимеразы Thermus aquaticus (производства фирмы «Силекс», г. Москва) и 5-10 пМ локусспецифичных олигонуклеотидных праймеров.
ПЦР проводили по схеме: начальная денатурация (94С, 4 мин.); 28-30 циклов амплификации со следующими параметрами: 1) денатурация — 94С, 35-60 сек; 2) отжиг - 50-68С, 35-60 сек; 3) синтез — 72С, 45-120 сек; после чего проводили инкубацию при 72С в течение 10 минут. Условия проведения ПЦР варьировали в зависимости от температуры отжига праймеров. Размеры аллелей определяли путем электрофореза. Перечень аутосомных Alu -инсерций, последовательности праймеров и температура отжига представлены в табл. 2. Разделение фрагментов ДНК проводили с помощью электрофореза в 7% полиакриламидном геле (ПААГ), приготовленном из 30% раствора ПААГ (соотношение акриламид: 1Ч,г Р-метиленбисакриламид - 29:1). Электрофорез проводили в ІхТБЕ буфере (0.089 М трис-HCl; 0.089 М борная кислота; 0,002 М ЭДТА, рН=8,0). Перед нанесением на гель пробы смешивали в соотношении 5:1с краской, содержащей 0.25% бромфенолового синего, 0.25% ксиленцианола и 15% фикола. После окончания электрофореза гель окрашивали раствором бромистого этидия и фотографировали при УФ-освещении.
Анализ диаллельных маркеров нерекомбинирующей области Y-хромосомы проводился по следующим 26 локусам: М9, М89, YAP (Ml), М20, М231, Р43, Tat (М46), 92R7, М207, МЗОб (М173), SRY 1532, М73, М269, Ml 70, M253, P37, 12ft, Ml 72, M201, PI 5, Ml 75, Ml ЗО, M48. Классификация маркеров согласно протоколам "The Y chromosome consortium" [YCC, 2002; Jobling M.A. and Tyler-Smith C, 2003]. На рис 5 представлено филогенетическое древо диаллельных гашіогрупп Y-хромосомы, предложенное консорциумом по изучению Y-хромосомы (YCC) [YCC, 2002].
Исследование полиморфизма 26 диаллельных локусов Y хромосомы включал ПЦР - с последующим ПДРФ — анализом и секвенирование. Полиморфизм локусов YAP и 12f2 анализировали без проведения рестрикции. Детекция полиморфных нуклеотидных замен в остальных 4 локусах (М201, М48, Р15, М73) проводили с помощью секвенирования ПЦР -продуктов. (Анализ полиморфизма диаллельных локусов Y хромосомы проводился на базе Эстонского биоцентра (г. Тарту, Эстония) и в лаборатории Института биохимии и генетики УНЦ РАН. Амплификация проводилась на термоциклере «Biometra UNOII», в объеме 15-20 мкл и на амплификаторе "Терцик" производства компании «ДНК-технология» (г. Москва). Реакционная смесь включала 1/10 объема ПЦР-буфера (750 мМ трис-HCl, рН 9,0; 200 мМ (NH4)2S04 0,1%; Tween 20) 2,5 мМ MgCl2, 0,125-0,2 ед. Taq-ДНК полимеразы, по 0,2 пМ праймеров, 1-3 мкл ДНК. Последовательности праймеров представлены в таблице 3.
Общая численность суммарной выборки при анализе мтДНК составила 666 человек. Нуклеотидную последовательность ГВСІ (16024— 16390 п.н.) мтДНК секвенировали с помощью DYEnamictm ET terminator cycle sequencing premix kit ("Amersham Pharmacia Biotech", Швеция) и анализировали на автоматическом секвенаторе. Выравнивание и анализ нуклеотидных последовательностей проводили с использованием пакета прикладных программ Technelysium Pty Ltd Chromas Lite 2.01 и Chromas Pro 1.42 (программа находится в свободном доступе на www.technelysium.com.au).
Принадлежность к определенным гаплогруппам устанавливали, сравнивая анализируемую нуклеотидную последовательность ГВСІ с кембриджской эталонной последовательностью (CRS) и классифицировали согласно современной номенклатуре западно- и восточно-евразийских гаплогрупп мтДНК [Torroni A. et al., 1994, 1996, 2006; Richards М.В. et al.,
1998; Finnila S. et al., 2001; Herrnstadt C. et al., 2002; Kivisild T. et al., 2002; Kong Q.-P. et al., 2006].
Гаплотипы митохондриальной ДНК классифицировали и подтверждали их принадлежность к определенным гаплогруппам путем секвенирования гипервариабельного сегмента (ГВС) I и ПДРФ-анализа 40 диагностических маркеров.
Филогенетические сети конструировали по алгоритму median-joining [Bandelt H.-J., 1999] в программе NetWork 4.1.1.2. (www.fluxus-engineering.com ). Время коалесценции (р) и доверительный интервал вычисляли согласно общепринятым формулам, предложенным П.Форстером и соавторами, и Ж.Саилардом и соавторами [Forster P. et al., 1996; Saillard J. et al., 2000].
Частоты аллелей оценивали по формуле: pj=Nj/2N, где N, - число і-ьгх аллелей, N - объем выборки.
Стандартную ошибку оценок частот аллелей рассчитывали для каждого локуса в каждой популяции с помощью формулы: 1р(\-р) Sp = J———, где р - частота аллеля. V 2N Во всех выборках по каждому локусу проводилось тестирование соответствия распределения генотипов равновесию Харди-Вайнберга. Тест был проведен с использованием точного критерия Фишера [Guo S.W. and Thompson Е.А., 1992] в программе Genepop 3.3 [Raymond М. and Rousset F., 1995]. После проведения отдельных тестов подсчитывалось их общее количество, а затем подсчитывалось количество значимых отклонений. Если количество значимых тестов существенно превышает 5% от общего числа тестов, то причины следует считать неслучайными.
Анализ полиморфизма y-хромосомы у башкир
В результате диаллельных маркеров нерекомбинирующей области Y хромосомы в субпопуляциях башкир обнаружено 15 гаплогрупп (табл. 12). Основная доля Y-хромосом в изученных субпопуляциях приходится на три гаплогруппы (R-M269, i?-SRY10831.2 и iVat), которые в сумме составляют от 70% до 100%. Исключением являются только башкиры Абзелиловского района, у которых сумма частот этих гаплогрупп не превышает 31%.
Гаплогруппа i?-SRY 10831.2 найдена во всех изученных субпопуляциях с частотой от 7 до 48%. География распространения данной гаплогруппы охватывает практически всю Евразию [Karafet Т.М. et al., 2002; Passarino G. et al., 2002; Zerjal T. et al., 2002; Cinnioglu C. et al., 2004; Tambets K. et al., 2004; Pericic M. et al., 2005; Derenko M. et al., 2006; Sengupta S. et al., 2006], за исключением Восточной Азии [Xue Y. et al., 2006]. В литературе высказывались различные предположения относительно центра происхождения данной гаплогруппы на территории юга России/Украины и Центральной Азии, однако последние данные о более высоком уровне дисперсии числа повторов микросателлитных аллелей кластера R-M17 в популяциях Ирана, Пакистана и Индии по сравнению с популяциями Европы и Центральной Азии, говорят в пользу южно-азиатского/западно-азиатского центра происхождения. В этом случае территории юга России/Украины и Центральной Азии следует рассматривать как вторичные центры распространения [Zerjal Т. et al., 2002; Kivisild Т. et al., 2003].
Частота гаплогруппы R-M269 варьирует в значительных пределах от субпопуляции к субпопуляции. Высокая частота среди баймакских, пермских башкир, сопровождается умеренной и низкой частотой в остальных группах башкир (табл. 12). Данная гаплогруппа не была найдена только в выборке стерлибашевских башкир, населяющих Предуралье. В Волго-Уральских популяциях, проживающих к западу от башкир (татары - 8.7%, чуваши — 3.8%, марийцы - 2.7% и удмурты - 2.3%), частота данной гаплогруппы не превышает 9%, за исключением мордвы (13.3%) и коми (16%) [Tambets К. et al., 2004]. К югу от Уральских гор, (т.е. в Центральной Азии) данная гаплогруппа также встречается с низкой частотой (узбеки - 4.17%, киргизы -1.27% и таджики - 4.17%) и к тому же она не была найдена у казахов. О редкости данной отцовской линии в популяциях, проживающих восточнее Южного Урала, можно судить на основе того, что предковая по отношению к ней гаплогруппа Д-Р25 в Сибири встречается очень редко [Karafet Т.М. et al., 2002; Pimenoff V.N. et al., 2008].
Некоторые исследователи полагают, что гаплогруппа R-M269 была распространена по всей Западной Евразии с эпохи верхнего палеолита [Semino О. et al., 2000]. Высокая частота данной отцовской линии в популяциях Южного Урала является неожиданной находкой, поскольку данная гаплогруппа не характерна ни для одной из смежных с ней территорий (Центральной Азии, Восточной Европе и Сибири). Для того, чтобы выяснить источник происхождения данной гаплогруппы на Южном Урале, мы проанализировали филогенетические взаимоотношения между микросателлитными гаплотипами у башкир и популяций Западной Азии, Южной Азии, Балкан, Европы (рис. 11). В результате филогенетического анализа были выделены три кластера микросателлитных гаплотипов, обозначенных как а, Р и у (табл. 13).
Было очевидно, что основная доля гаплотипов кластера р из популяций Европы (50 из 70 гаплотипов кластера Р), в то время как большинство гаплотипов в кластере а (65 из 79 гаплотипов) из Южной и Западной Азии. Для того чтобы выяснить, является ли данное распределение случайным или неслучайным, мы воспользовались точным критерием Фишера, представив данные в виде таблицы сопряженности 4x4, т.е. выделив четыре региона и столько же категорий гаплотипов. Распределение гаплотипов по кластерам оказалось неслучайным (р = 0.0002), т.е. в пределах одного кластера преобладали гаплотипы одного региона. Исключением является только кластер у, где распределение гаплотипов из разных регионов близка к случайной, но поскольку нулевая гипотеза касается всей совокупности кластеров, то вероятность наблюдаемого распределения оказалась равна „ 0.0002, т.е. распределение все равно оказалось неслучайной. Более того, оказалось, что азиатские гаплотипы в кластере р, отмеченные сиреневым и красным цветом, относятся к выборкам Анатолии и Крита, т.е. с территорий наиболее близких к Европе, в то время как из регионов наиболее удаленных от Европы (Ирак, Грузия, Индия и Пакистан) гаплотипы отсутствуют.
Таким образом, можно предположить, что в кластере а представлено разнообразие гаплотипов азиатского континента, а в кластере р соответственно представлены варианты, встречающиеся в Европе. Примесь азиатских гаплотипов в европейском кластере можно рассматривать как следствие миграции. Следует отметить, что самым большим кластером филогенетического древа является кластер у, гаплотипы которого встречаются одинаково во всех регионах (Европа, Балканы, Азия и Южный Урал). Более 70% гаплотипов у башкир принадлежат к этому кластеру, который, по всей видимости, является результатом наиболее раннего этапа (Верхний Палеолит) расселения носителей мутации М269, охватившей большой ареал. Остальные 30% гаплотипов у башкир, относятся или к европейскому или азиатскому кластеру. Отсюда следует, что происхождение основной части гаплотипов кластера R-M269 у башкир невозможно напрямую связать с разнообразием современного населения густонаселенных территорий Европы, Западной Азии или Южной Азии. Происхождение гаплотипов кластера R-M169 на Южном Урале и других прилегающих к нему территориях, не вошедших в филогенетический анализ (Центральная Азия, Сибирь и Восточная Европа), следует связывать с процессами наиболее ранних этапов (с эпохи Верхнего Палеолита до Неолита) распространения гаплогруппы І?-М269 по Евразии. Именно в эпоху верхнего палеолита отмечается единство каменной индустрии от берегов Атлантического океана до Урала.
