Содержание к диссертации
Введение
Часть I. Обзор литературы 10
Глава 1. Современные представления о строении, функциях системы HLA 10
1.1. Строение системы HLA 10
1.1.1. Структурная организация генов и молекул HLA II класса 16
1.2. Физиология системы HLA 24
1.2.1. Иммунный ответ 24
1.2.2. HLA и репродуктивная функция 27
1.2.3. HLA и болезни 30
Глава 2. HLA-полнморфизм 34
2.1.Модели полиморфизма 34
2.2.Доказательство отбора 36
2.3.Гаплотипы и неравновесное сцепление 38
2.4. Изучение популяционного полиморфизма генов HLA у разных народов 41
Глава 3. Развитие методов исследования полиморфизма HLA 46
3.1. Генотипирование 46
Часть II. Материалы и методы исследования 49
Глава 1 Сведения об обследуемых группах индивидуумов 49
1.1 .Историко-этнографическая информация. 50
2.Выделение ДНК из лимфоцитов периферической крови 55
3.Полимеразная цепная реакция. Амплификация выделенной ДНК 56
4.Статистическая обработка результатов 59
Часть III Результаты исследования и их обсуждение 60
Глава 1. Изучение особенностей частотного распределения специфичностей генов DRB1, DQA1 и DQB1 у белорусов, украинцев и русских. 60
1.1. Особенности распределения специфичностей генов DRB1. DQА1 и DQB1 в белорусских популяциях 60
1.2. Особенности распределения специфичностей генов DRB1, DQA1 HDQBI в украинских популяциях 61
1.3. Особенности распределения специфичностей генов DRB1. DQA1 и DQBІ в русской популяции 62
1.4. Сравнение частот специфичностей гена DRB1 в исследованных популяциях 66
Глава 2. Изучение особенностей частотного распределения трехлокусных гаплотипов (DRB1-DQAI-DQB1) у белорусов, украинцев и русских 75
2.1. Особенности распределения трехлокусных гаплотипов в исследованных популяциях 75
2.2. Сравнение частот трехлокусных гаплотипов в исследованных популяциях 79
Часть IV. Заключение 110
Выводы 118
Список литературы 120
- Строение системы HLA
- Изучение популяционного полиморфизма генов HLA у разных народов
- Сравнение частот специфичностей гена DRB1 в исследованных популяциях
- Сравнение частот трехлокусных гаплотипов в исследованных популяциях
Введение к работе
Актуальность темы диссертации: Комплекс генов HLA (главного комплекса гистосовместимости человека) компактно расположен на коротком плече 6-й аутосомной хромосомы, занимает 3500 kb (тысяч пар оснований) и содержит более 220 генов [Robinson J., Matthew J., 2001]. В состав HLA входят три группы генов: экспрессирующиеся охарактеризованные гены, псевдогены и гены с неустановленной функцией [Хаитов P.M. Физиология иммунной системы]. Гены локуса HLA -DP, -DQ и -DR, ближайшие к центромере, кодируют молекулы II класса. Молекулы II класса определяются на поверхности так называемых антиген-представляющих (вспомогательных) клеток - дендритных, активированных макрофагов, В-лимфоцитов, а также активированных эндотелиальных, эпителиальных и тучных клеток, Т-хелперов [Ярилин А.А., 1999].
Система HLA является одной из наиболее полиморфных генетических систем, выполняющей в организме человека ряд функций, важнейшими из которых являются генетический контроль иммунного ответа и поддержание иммунного гомеостаза, нарушение которого лежит в основе таких патологических процессов, как аутоиммунные заболевания и развитие опухолей [Акопян А.В., Алексеев Л.П, 1998]. Обеспечивая регуляцию иммунного ответа, гены HLA осуществляют генетический контроль взаимодействия всех иммунокомпетентных клеток организма, распознавание своих и чужеродных (в том числе измененных собственных) клеток, запуск и реализацию иммунного ответа и, в целом, обеспечивают выживание человека как вида в условиях экзогенной и эндогенной агрессии [Хаитов P.M., 2005]. Эти функции, в первую очередь, обусловлены двумя свойствами системы HLA: участием в презентации антигенного пептида и широким разнообразием - полиморфизмом аллельных вариантов каждого гена.
Для «запуска» адаптивного иммунного ответа на патоген, его антигенный пептид для распознавания Т-хелпером должен быть представлен антиген-представляющей клеткой только в контексте с молекулой HLA II класса.[Dogerty Р.С, Zinkernagel R.M, 1975]
Несмотря на мощное действие направленного отбора, полиморфизм системы HLA сохраняется и является необходимым элементом при взаимодействии человека с окружающей средой. Каждый из аллелей генов HLA обеспечивает возможность реагировать на определенный набор пептидов антигенов, и индивидуумы, которые гетерозиготны по HLA, могут иметь эффективный иммунный ответ на более разнообразный спектр антигенов и имеют намного больше шансов противостоять инфекции, что способствует поддержанию HLA-разнообразия на высоком уровне.
Исследование полиморфизма системы HLA является одним из наиболее эффективных подходов к изучению структуры и функции главного комплекса гистосовместимости человека. Необходимость подобных исследований обусловлена, в том числе и тем фактом, что без полного представления о строении системы генов тканевой совместимости невозможно успешное развитие клинической трансплантологии, и в первую очередь, это касается пересадки аллогенного костного мозга.
Для изучения полиморфизма системы HLA класса II используется, в основном, анализ особенностей распределения DRB1 гена. Объяснением этого факта может служить значительно более выраженный полиморфизм гена DRB1, по сравнению с DQA1 и DQB1 генами. Гаплотипичесие сочетания DRB1-DQA1-DQB1, вследствие их еще большей вариабельности, лучше отражают разнообразие HLA-системы.
В последние 25 лет появилась возможность исследования HLA на качественно новом молекулярно-генетическом уровне при помощи полимеразной цепной реакции. Принципиальным отличием новых методов явилось использование в качестве объекта исследования непосредственно генетического материала (участков ДНК, определяющих аллельный полиморфизм системы HLA) [Хаитов P.M., Алексеев Л.П., 2000]. Результатом этого стало заметное увеличение количества известных специфичностей HLA - со 150 в 1991 году [Tsuji К., Aizava М., 1992], 472 в 1998 году [Bodmer J.G., Marsh S.G., 1999] до примерно 2500 (данные на 2006 год) аллелей [Marsh S.G.E., 2006]. При этом среди вновь открытых
аллелей установлены аллели чрезвычайно выраженной ассоциации с заболеваниями [Cotton R., 1989].
Исследования полиморфизма HLA в различных этнических группах позволяют обнаруживать все новые аллельные варианты генов HLA. В последние годы благодаря распространению в России молекулярно-генетических методов изучения HLA появилась возможность исследования аллельного разнообразия генов HLA в разных этнических группах, в том числе славянских, проживающих на территории России и вне ее.
Данные, полученные в результате изучения полиморфизма главного комплекса гистосовместимости в различных этнических группах и популяциях, могут быть использованы для развития клинической трансплантологии, направления "HLA и болезни", криминалистики (идентификация личности) и такой фундаментальной науки, как антропология, что явилось целесообразным проведение исследования, посвященного изучению HLA-разнообразия в популяциях, принадлежащих к различным этническим группам, на современном молекупярно-генетическом уровне.
Цель работы: Изучить полиморфизм специфичностей генов HLA II класса (DRB1, DQA1 и DQB1) и их гаплотипических сочетаний в трёх восточнославянских этнографических популяциях: русской, белоруской и украинской с помощью ранее созданных в Институте Иммунологии ФМБА России вариантов ДНК-типирования (выделение геномной ДНК из периферической крови, типирование генов HLA класса II методом мультипраймерной полимеразной цепной реакции, электрофорез продуктов ПЦР в агарозном геле) для последующего использования полученных данных в развитии фундаментальной биологической науки (антропология и иммуногенетика) и для прикладной медицины (клиническая трансплантология, «HLA и болезни»).
Задачи исследования:
1. Провести анализ распределения специфичностей HLA- DRB1, DQA1 и DQB1, а также их гаплотических сочетаний у здоровых
представителей русской, белоруской и украинской популяций в сравнении с аналогичными данными для других популяционных групп.
2. Проанализировать генетическое родство исследованных
популяций, как между собой, так и с некоторыми народами Европы.
3. На примере восточных славян изучить способность системы генов
HLA отражать геногеографию этнических групп и возможность
использования этой системы в популяционных исследованиях.
Научная новизна: В процессе работы впервые был проведен сравнительный анализ особенностей распределения специфичностей генов HLA II класса (DRB1, DQA1 и DQB1) и их гаплотипических сочетаний на молекулярно-генетическом уровне среди представителей белорусских, украинских и русской популяций.
На основе полученных данных был проведен расчет генетических расстояний, что позволило оценить генетическое родство между исследованными этническими группами:
Оценено генетическое родство (по профилю распределения гена DRB1) исследованных популяций с некоторыми народами Европы и выявлены межпопуляционные различия.
Впервые на примере восточных славян, показано, что, несмотря на влияние направленного естественного отбора, распределение генов HLA II класса адекватно отражает геногеографию этнических групп, и особенности полиморфизма генов HLA могут быть использованы в популяционных исследованиях.
Впервые получены данные по распределению генов HLA II класса для восточнославянских популяций, которые могут быть использованы в качестве контрольных для поиска маркеров генетической предрасположенности к развитию различных заболеваний, для идентификации личности в судебной медицине.
Практическая значимость работы:
1. Данные о распределении специфичностей генов HLA II класса и их сочетаний у здоровых представителей белорусских, украинских и русской популяций могут быть использованы в качестве контрольных для поиска
маркеров генетической предрасположенности к развитию различных заболеваний.
2. Полученные данные служат теоретической базой для практических
рекомендаций по качественному и количественному составу регистров
доноров аллогенного костного мозга в различных регионах нашей страны.
Популяционные данные могут быть использованы в судебно-медицинской практике для идентификации личности.
Полученные данные могут быть использованы для изучения истории формирования генетически близких народов.
Публикации: Материалы диссертации опубликованы в 4 научных публикациях, изданных в России.
Структура и объем диссертации: Диссертация изложена на 132 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, результатов исследования и их обсуждения, выводов, списка литературы, включающего 117 источников. Работа содержит 21 таблицу и 19 рисунков.
Строение системы HLA
Комплекс генов HLA {рис. 1) компактно расположен на коротком плече 6-й аутосомной хромосомы, занимает 3500 kb (тысяч пар оснований) и содержит более 220 генов [98]. В состав HLA входят три группы генов: экспресс пру ющне охарактеризованные гены, псевдогены и гены с неустановленной функцией [21].
Молекулы II класса кодируют ближайшие к центромере гены локуса HLA -DP. -DQ и -DR, в то время как наиболее удаленные от центромеры гены кодируют молекулы I класса HLA-A, -В. -С. Антигены HLA классов 1 и II принимают участие во взаимодействии между имму некомпетентными клетками в процессе иммунного ответа. Антигенам I класса принадлежит также физиологическая функция обеспечения взаимодействия между всеми другими ядросодержащими клетками организма [27]. В пределах I класса системы HLA открыты новые (неклассические) локусы - Е, F, G, Н (псевдоген экспрессируется на уровне РНК). J (псевдоген)[49, 84, 110], для большинства из которых пока не выявлено наличие аллельного полиморфизма и не определены биологические функции.
Предполагается, что молекулы HLA-G экспрессируются на экстраворсинчатом трофобласте, клетках фетального происхождения. ннвазирующих материнскую ткань плаценты [14]. и взаимодействуют с KIR и некоторыми ILT рецепторами NK-клеток. Молекулы HLA-E являются лигандами для рецепторов NK-клеток. представляющих собой гетеродимеры CD94. ковалентно связанные с NKG2D [32]. Лигандами для NKG2D являются также молекулы MICA и MICB. Гены MICA и MICB расположены рядом с генами МНС I класса, но отличаются от них экзон интронной организацией Кроме того, молекулы MICA экспрессируются в основном на фибробластах и эпителиальных клетках. Тем не менее, предполагают, что цепь молекулы MICA сходна с цепями молекул МНС I класса и способна связывать пептиды и другие короткие лиганды. Молекулы MICA и MICB распознаются интестинальными межэпителиальными Т-клетками. несущими на поверхности TCRG и TCRD. В этом взаимодействии участвуют а-1/а-2 домены молекул MIC, причем процессинг антигена для этого не является необходимым [61]. Таким образом, молекулы MICA и MICB способны регулировать протективную функцию интестинальных межэпителиальных Т-клеток. Взаимодействие MIC с NKG2D стимулирует цитолитическую активность естественных киллеров и у/8 Т-клеток против трансфектантов и эпителиальных опухолевых клеток, экспрессирующих MICA.
Между генами HLA I и I! классов расположены гены, кодирующие молекулы III класса. Среди них выделяют суперсемейства С (факторы комплемента, которые вовлечены в процессы элиминации чужеродных антигенов) и G (функции окончательно не выяснены, но предполагается, что продукты экспрессии отдельных генов данного семейства участвуют в процессе созревания лейкоцитов) [96]. МНС кластер генов комплемента (MCGC) состоит из 13 структурных генов, псевдогенов и генных сегментов. Между генами комплемента Bf и С4 расположены гены RD, SKI2W, DOM3Z и RP1 [117]. Продукты экспрессии этих генов (за исключением RPI) участвуют в метаболизме РНК. Ген RD кодирует субъединицу фактора элонгации транскрипции, необходимого для регуляции генной экспрессии [116], SK12W - ген РНК-геликазы [45]. DOM3Z представляет собой геи ядерного протеина, гомолог которого у дрожжей образует комплекс с экзорибонуклеазой. RP1 (или STKI9) кодирует одну из ядерных киназ. Поскольку потенциальной функцией протеинов DOM3Z и SK12W является утилизация деградированной ядерной и цнтоплазматичеекой РНК, предполагают, что эти гены могут быть связаны с предрасположенностью к системной красной волчанке (при этом заболевании нарушен процесс удаления продуктов апоптоза).[116]
Антигены HLA класса II (а-р гетеродимеры) обеспечивают взаимодействие антиген-презентирующей клетки с Т-хелпером при помощи корецептора CD4, что ведет к формированию популяции Thr и "Пъ-клеток. одни из которых индуцируют развитие гуморального иммунного ответа, а другие являются необходимым компонентом в индукции Т-киллеров [19]. Kelly et. al. обнаружили еще два гена- DMA и DMB. расположенные между HLA-DP и HLA-DQ. Функция генов локуса DM заключается в обеспечении корректного транспорта молекул II класса из эндоплазматического ретикулума и стабильного связывания а-р гетеродимеров со специфическими пептидами [101]. Morris et al. и Fling et al. предположили, что HLA-DMB и DMA кодируют субъединицу функционального гетсродимера. необходимого для презентации антигена [55. 86]. Weber et al. в 1996 году установили, что молекулы DM играют очень важную роль в освобождении антигеневязываюшей щели от инвариантной цепи (ІІ), так как обладают сродством к CLIP. Ii - протеин, образующий комплекс с а-р цепями молекулы МНС II класса, с целью предотвращения связывания эндогенных пептидов с молекулами МНС. CLIP - короткий внутренний фрагмент Ii.
Среди генов II класса также установлены локусы DNA, DOA и DOB. Предполагают, что молекулы HLA - DO совместно с молекулами HLA - DM принимают участие в генетической рестрикции при распознавании антигена [89]. Liijedahl et al. обнаружили, что молекулы DO находятся в лизосомах В-клеток и образуют стабильные комплексы с молекулами DM. Транспорт молекул DO из эндоплазматического ретикулума возможен только в составе таких комплексов [79].
В 1984 году Spielman et al. обнаружили ген DZA (DNA) [102]. Предполагают, что ген DZA может быть связан с DOB [109].
Между локусами DNA и DO располагаются важные в функциональном отношении гены. Одни из них - ТАР I и ТАР 2 являются генами со сравнительно низким уровнем экспрессии. Они кодируют молекулы, которые вовлечены в транспорт антигенных пептидов в эндоплазматический ретикулум. Другие локусы - LMP 2 и LMP 7 содержат гены, кодирующие низ комо.) і окулярные белки протеосом, участвующие в пропессинге и деградации антигенов. Исследования van Endert et al. продемонстрировали высокую степень неравновесия по сцеплению между ТАРІ и LMP7 [112], За последние годы границы системы HLA расширились также и в сторону центромеры. Например, открыт ранее неизвестный псевдоген локуса HLA-DP, названный DPA 3 [ШЗ].
В таблице 1 представлены данные полиморфизма аллельных вариантов генов системы HLA класса П.
Изучение популяционного полиморфизма генов HLA у разных народов
Результатом проведения 3 - 4-летних программ так называемых международных рабочих совещаний по HLA (гистосовместимости), в которых принимают участие сотни научных коллективов, явилось значительное расширение представлений о полиморфизме HLA, в которой на сегодняшний день установлено более 1900 аллелей [18]. При этом новые сведения об аллельном разнообразии генов HLA были получены именно благодаря популяционным исследованиям полиморфизма системы HLA с использованием молекулярно-генетических методов. Исследования аллельного разнообразия системы HLA на популяционном уровне позволили определить профиль распределения аллелей HLA в основных этнических группах.
Анализ европейских популяций по генам HLA показал, что даже в Европе можно обнаружить генетически изолированные популяционные группы. Так. сарднннйская популяция состоит в основном из кавказоидов пр е-кавказо ид но го пал ео-средизем поморского субстрата или басков, которые заметно отличаются по аллелям HLA от остальных пиренейских и западноевропейских популяций. Другой пример генетически изолированной популяционной группы - цыгане, которые живут в разных регионах Европы, но, по-видимому, не смешиваются с другими популяциями, проживающими в тех же регионах. Так. испанские цыгане ближе к популяции индийских европеоидов, чем к основной испанской популяции. Сравнение HLA-гаплотипов у венгерских популяционных групп позволило Gyodi el al. сделать вывод, что разница между цыганской и венгерской популяциями обусловлена различиями в этническом происхождении [100].
Исследование индийских популяционных групп показало, что популяция хинди заметно отличается от остальных из исследованных групп Индии. Сравнение HLA-гаплотипов в различных популяциях браминов с основными мировыми популяционными группами позволило Balakrishnan определить сходство исследованных популяций с юго-восточными азиатскими группами [100].
Исследования полиморфизма системы HLA в популяциях Океании и Австралии позволили определить, что австралийские аборигены и папуасы имеют общее происхождение, а популяции побережья Меланезии содержат в генотипе около 16% аллелей австралийского происхождения. Популяционные группы острова Фиджи занимают промежуточное положение между популяциями Меланезии и Полинезии, в то время как население островов Кука ближе к популяциям Западной Полинезии, чем к популяционным группам Маори и Восточных островов. Популяции Западной и Восточной Полинезии по распределению аллелей HLA заметно отличаются друг от друга [100].
Изучение аллельного разнообразия системы HLA в популяциях Америки позволило обнаружить практически все аллели и гаплотипы, распространенные в основных мировых популяционных группах. Это может быть обусловлено тем, что современное население Америки сформировалось за счет множественных миграционных потоков представителей самых различных популяционных групп [100].
Среди представителей различных групп сибирского региона были обнаружены аллели HLA. распространенные как в монголоидных, так и в индо-европеоидных популяциях. Кроме того, результаты исследований показали, что популяции американских индейцев, эвенков и эскимосов Сибири сходны между собой [100].
В 1991 году для исследования аллельного разнообразия HLA были выбраны несколько европеоидных, монголоидных и смешанных этнических групп, проживающих на территории СНГ. На основании полученных результатов можно сделать вывод, что данные по HLA-маркерам в целом совпадают с антропологическими сведениями. Так, узбеки и коми характеризовались наличием аллелей HLA. присутствующих как у европеоидов, так и у ориентов, хотя каждая из этих популяций имела свои особенности HLA-профиля. У бурят и казахов распределение аллелей HLA в целом соответствовало аналогичным данным для монголоидных популяций [24]. По мнению Chen R.B.et. al. (1991 г.), казахи, буряты, монголы и жители Северного Китая представляют собой некую промежуточную группу, в которой постепенно с запада на восток происходит «потеря» части HLA-специфичностей, характерных для европейцев и «накопление» HLA-специфичностей, свойственных ориентам юго-восточной Азии. Более поздние исследования [12] показали, что наиболее близкой к бурятам популяцией являются тувинцы, а остальные монголоидные популяции (корейцы, японцы и китайцы) находятся от бурят на значительном генетическом расстоянии. Чрезвычайно интересно, что DRB1 14. являющийся высокочастотным для бурят, также характерен для эскимосов, аборигенов Австралии и американских индейцев. У жителей Японии и юго-восточной Азии эта специфичность встречается значительно реже [12].
У армян были обнаружены аллели, характерные для европеоидных популяций, хотя наблюдались и некоторые различия в распределении частот генов HLA [24]. В дальнейшем [12] было установлено, что наиболее близкими к армянской популяции являются евреи-ашкенази, затем идут итальянцы и испанцы. Французы находятся от армян на большем генетическом расстоянии, чем остальные представители средиземноморской группы народов.
Чрезвычайно интересным является тот факт, что евреи, как и армяне, являясь одними из самых древних народов на Земле, болеют практически не встречаюшимся у других народов заболеванием -«периодической болезнью» или «семейной средиземноморской лихорадкой» (установлено, что это заболевание имеет аутоиммунную природу).
Анализ русской популяции (г. Москва), проведенный в 1999г., показал, что наименьшая генегичсская дистанция отделяет русских от чехов, бельгийцев и немцев, причем русские занимают между ними промежуточное положение. Болгары, как представители народов, населяющих южную часть Европы, а также финны, жители северной Европы, в генетическом отношении довольно далеко отстоят от жителей средней России [12]. В этом же исследовании отмечено, что для русских характерно большое разнообразие HLA-специфичностей и гаплотипических сочетаний. Причиной этого могут быть миграционные потоки, проходившие и проходящие через территорию России и, как результат - постоянные этнические контакты с большим количеством разнообразных популяций, чему также способствовало отсутствие предубеждения j населения перед смешанными браками [12].
Анализ распределения специфичностей гена DRB1 и трехлокусных гаплотипических сочетаний у здоровых представителей четырех популяций северо-западного региона России: поморов, саамов, ненцев и татаров, и сравнение полученных данных с рядом популяций Азии и Европы, проведенные в 2001г., выявили некоторые особенности [11]. Так, наиболее близкими к поморам (северная раса большой европеоидной расы) по HLA-профилю являются поляки и французы (сред неевропеоид чая раса промежуточной расы большой европеоидной расы), испанцы (нндо-средизем поморская раса большой европеоидной расы), оркнейцы. немцы, англичане (атланто-балтийская раса северной расы большой европеоидной расы) и канадцы (переходная форма большой европеоидной расы).
От татар (большая европеоидная раса) менее отличались поляки (среднеевропеоидная раса промежуточной расы большой европеоидной расы), канадцы (переходная форма большой европеоидной расы), оркнейцы. англичане, ирландцы (атланто-балтийская раса северной расы большой европеоидной расы) и шведы (балтийский тип атланто-балтийской расы северной расы большой европеоидной расы), хотя различия между ними были существенны.
Сравнение ненцев (уральская переходная раса) с азиатскими популяциями позволило определить, что менее всего ненцы отличаются от корейцев (восточно-азиатская раса тихоокеанской расы большой монголоидной расы), китайцев и таи (южноазиатская переходная раса тихоокеанской расы большой монголоидой расы).
Саамская популяция (лапоноидный тип большой европеоидной расы) занимает промежуточное положение между японцами (особая переходная расовая группа), корейцами (восточно-азиатская раса тихоокеанской расы большой монголоидной расы). финнами (беломорско-балтийская раса большой европеоидной расы) и уэльсцами (атланто-балтийская раса большой европеоидной расы) [11].
До настоящего времени еще не изучались особенности распределения аллельных вариантов генов системы HLA у представителей восточнославянских популяций. Полученные данные имели бы немалый интерес для изучения истории формирования восточных славян, трансплантологии, направления «HLA и болезни», антропологии, что послужило предпосылкой проведения представленной работы.
Сравнение частот специфичностей гена DRB1 в исследованных популяциях
Сравнительный анализ данных типирования по трем генам HLA -DRB1. DQA1 и DQB1 восточнославянских популяций показал, что основные различия между ними связаны с геном DRB1 и в меньшей степени с DQA1 и DQB1. Объяснением этого факта может служить значительно более выраженный полиморфизм гена DRB1 по сравнению с генами DQB1 и особенно DQAI. Вследствие малой информативности данных, полученных в результате типирования генов DQA1 и DQB1. сравнительный анализ частот их специфичностей не представлен в работе.
При попарном сравнении (0,05 и 0.01 уровни значимости) распределения специфичностей гена DRB1 между исследованными восточнославянскими популяциями было установлено, что северные белорусы (Витебская область) отличаются от восточных украинцев (Хмельницкая область) по трем специфичностям; DRBI 13, DRB1 15 і: DRB1 16, от западных украинцев (Львовская область) - по четырем специфичностям: DRB1 07, DRB1 !2, DRB1 13 и DRB1 15, от русских (Вологодская область) - также по четырем специфичностям: DRB1 04. DRB 1 07, DRB 1 11 и DRB 1 16. (таблицы 5-7)
При корректировке числом исследования (коэффициент Бонферонни) полученные данные не являются достоверно различимыми. (таблицы 5-7)
При попарном сравнении (0,05 и 0,01 уровни значимости) распределения аллелей гена DRB1 между южной белорусской. украинскими и русской популяциями были отмечены следующие особенности. Белорусы Полесья (Брестская область) отличаются от восточных украинцев (Хмельницкая область) частотным содержанием следующих специфичностей: DRBI 03, DRB1 07 и DRB 1 11, от западных украинцев (Львовская область) - DRB1 07, DR.B 1 11, от русских (Вологодская область) - DRB1 07, DRB1 16.
При корректировке числом исследования (коэффициент Бонферонни) полученные данные не являются достоверно различимыми. (таблицы 8-10)
При попарном сравнении (0,05 и 0,01 уровни значимости) распределения специфичностей гена DRB1 между восточными украинцами и русскими выявлены различия в частотном содержании DRB1 09. ОКВ1 П.ОІШ1 15иОІЇВ1 16.(таблица11) При корректировке числом исследования (коэффициент Бонферонни) достоверными являются различия в частотном содержании DRB1 11 HDRB1 16
При попарном сравнении (0,05 и 0,01 уровни значимости) распределения аллелей гена DRB1 выявлено, что западные украинцы отличаются от русских по трем специфичностям: DRBl ll, DRB1 15 и DRB 1 16 (таблица 12)
При корректировке числом исследования (коэффициент Бонферонни) достоверными являются различия в частотном содержании DRB 1 11.
Особенности полиморфизма аллелей DRB1 гена легли в основу расчета генетических расстояний между изученными популяциями. Расчет генетических расстояний был проведен по методу М. Нея (Nei, 1974). Дендрограмма. построенная на основе генетических расстояний, представлена на рис 6.
Результаты многомерного статистического анализа выявили, что изученные нами популяции образуют два кластера, соответствующие географической и этногенетической близости популяций. «Южный» кластер включил в себя обе украинские популяции. «Северный» кластер включил обе белорусские (Витебской и Брестской областей) и русскую (Вологодской области) популяции. Неожиданной оказалась несколько большая близость русских Вологодской области с популяцией белорусского Полесья, а не с северными белорусами. Возможными причинами генетических отличий северных белорусов могут быть влияния балтских племен, фиксируемые антропологами на севере Белоруссии. А приближение Вологодской популяции к полесской может быть связано с существенным генетическим вкладом русской колонизации Вологодских земель по сравнению с новгородской. Как историко-эгеографические сведения, результаты исследования полиморфизма аллелей HLA II класса у представителей восточнославянских популяций, представленные в этой работе, так и антропологические данные, выявляют близость этих популяций.
По данным, полученным в ходе Украинской [Дьяченко. 1965] и Прибалтийской [Битов, Чебоксаров, 1959] антропологических экспедиций, на территории Белоруссии существует два антропологического типа: валдайский (северный) и полесский (южный).
Граница между- территориями расселения северных и южных белорусов начинается несколько севернее Бреста, далее идет чуть южнее Барановичей, продолжается между Могилевым и Быховым и завершается в районе Кричева. В западной и центральной своей части эта граница идет примерно по водоразделу бассейнов рек, текущих в Балтийское море (Неман и Западная Двина), и бассейна Припяти, впадающей в Днепр и далее - в Черное море. В восточной части граница двух расовых вариантов белорусов примерно разделяет верховья Днепра и Березины от зоны среднего течения этих рек. Валдайский тип распространен также на восток - в западной зоне России. Полесский тип белорусов сходен с одноименным типом украинцев, отличаясь от него меньшей выраженностью черт южных европеоидов [2].
На территории Украины (по данным Украинской антропологической экспедиции [Дьяченко В. Д., 1965]) выделяется пять антропологических типов: полесский, центрально-украинский, нижнеднепровский, карпатский и закарпатско-верхнеднепровский. Карпатсий тип представляет собой ответвление распространенной в Центральной Европе малой альпийской расы. Полесский тип, как было сказано выше, представлен и среди южных белорусов. Расположение этих антропологических типов соотвествует определенным географическим территориям. Полесский тип объединяет группы украинцев, живущих в бассейнах рек Припяти и Десны, центрально-украинский - у среднего течения Днепра, Северского Донца, левобережья Днестра и правобережья верховий Буга, нижнеднепровский - южнее зоны центрально-украинского типа. Карпатский вариант включает украинцев южного Закарпатья и восточной зоны Карпат; между карпатским и полесским типами располагается закарпатско-верхнеднепровский тип, включающий группы населения северной части Западной Украины и украинцев юго-востока Польши.
На основной территории Украины наблюдается картина усиления с севера на юг черт южных европеоидов - ослабление брахикефалии, уменьшение относительной ширины лица, потемнение пигментации. усиление роста бороды [2].
По данным, полученным в ходе Русской антропологической экспедиции [В. В. Бунак, 1965]. в состав европейских русских входят три основных антропологических полюса: западный, северо-восточный и юго-восточный. Каждый полюс включает в себя несколько антропологических типов. соответствующих определенным географическим территориям. Пять из этих типов расположены на периферии территории восточноевропейских русских, к ним относятся: ильменско-белозерский. валдайский, верхнеокский, нижнеокско-дон-сурский и вятско-камский. Остальные четыре типа: западный и восточный верхневолжские, клязьминский и центральный носят промежуточный характер и во многом сводимы к различным комбинациям антропологических компонентов, входящих в основные пять антропологических типов русского народа. Ильменско-белозерский антропологический тип представлен группами русских, живущими в бассейнах рек Великая. Волхов. Мета и Молога. вблизи озер Ильмень и Белого, а также - расселенными в бассейнах рек Северной Двины. Онеги и Ветлуги, валдайский тип - группами русских, расселенными в верховьях Волги. Днепра и Западной Двины и бассейнах Ловати и Великой. Верхнеокский объединяет группы русских, живущих в верховьях Оки. Десны и Сейма, по течению Уфы. нижнеокско-дон-сурский тип -русских, проживающих в нижнем течении Оки. в левобережье Дона, бассейнах рек Цны и Суры. Вятско-камский антропологический тип состоит из групп, расселенных от низовий рек Лузы и Сысолы до верховий Вятки и среднего течения Камы. По антропологическим признакам с вятско-камским типом очень сходны, за некоторым исключением, вариант русских,, населяющих верхнее течение Волги от устья реки Унжи до устья Оки. который носит название восточный верхневолжский, и другая группа русских, живущих в междуречье Волги и Клязьмы, которую принято называть клязьминский тип. Центральный антропологический тип размещен в бассейне реки Москвы, он занимает промежуточное положение между валдайским, клязьминским и ильменско-белозерским типами. Западный верхневолжский тип располагается в верхнем течении Волги и включает в себя население ряда районов от Кашинского до Красносельского [2].
Сравнение частот трехлокусных гаплотипов в исследованных популяциях
Попарное сравнение частот распределения трехлокусных гаплотипов (DRB1-DQA1-DQB1) между белорусскими, украинскими и русской популяциями выявил следующие особенности.
Северные белорусы отличаются от восточных украинцев (Хмельницкая область) по четырем гаплотипам: DRB1 07-DQA1 201 DQB 1 201, DRBl 13-DQAl 0102-DQBl 0602-8, DRB1 15-DQA1 0102 DQBl 0602-8 и DRBl 16-DQAl 0102-DQBl 0502/4; от западных украинцев (Львовская область) - по трем гаплотипам: DRB1 04 DQA1 0301-DQB1 0302, DRBi 13-DQAl 0102-DQBl 0602-8 и DRBI 15-DQAl 0102-DQBl 0602-8; от русских (Вологодская область) по четырем гаплотипам: DRB1 04-DQA1 0301-DQB1 0302. DRBI 11 DQA1 0501-DQB1 0301, DRBl l3-DQAl 0102-DQB! 0602-8 и DRBI 16-DQAl UO2-DQBl 05O2/4(Taui. 14-16)
При корректировке числом исследования {коэффициент Бонферонни) полученные данные не являются достоверно различимыми.
Белорусы Полесья (Брестская область) отличаются от восточных украинцев (Хмельницкая область) по двум гаплтипам; DRB1 07-DQA1 0201-DQB 1 0201 и DRB1 11-DQA1 0501-DQBI 0301; от западных украинцев (Львовская область) по одному гаплотипу -DRB1 H-DQA, 0501-DQB1 0301, от русских по двум гаплотипам DRB1 11-DQA1 0501-DQB1 0301 и DRB1 16-DQA1 0I02-DQB1 0502 4 (табл. 17-19).
При корректировке числом исследования (коэффициент Бонферонни) полученные данные не являются достоверно различимыми.
Восточные украинцы {Хмельницкая область) отличаются от русских (Вологодская область) по пяти гаплотипам: DRB1 04 DQA1 0301-DQB1 0302, DRBI 09-DQA1 0301-DQB1 0303, DRBl Il DQA1 0501-DQB1 0301, DRBl 15-DQAl 0102-DQBl 0602-8 и DRBl 16-DQAl 0102-DQBl 0502/4(Ta6fl. 20).
При корректировке числом исследования (коэффициент Бонферонни) достоверными являются различия в частотном содержании следующих гаплотипов: DRB1 11-DQA1 0501-DQB1 0301 и DRB1 16-DQA 1 0102-DQB1 0502/4.
Западные украинцы (Львовская область) отличаются от русских (Вологодская область) по четырем гаплотипам: DRB1 1 !-DQAl 0501 DQB1 0301. DRBI 13-DQAl OlO3-DQBl 0602-8. DRB1 15-DQAI 0102-DQBl 0602-8HDRBl 16-DQAl 0102-DQBl 0502/4{Ta6n.2I).
При корректировке числом исследования {коэффициент Бонферонни) полученные данные не являются достоверно различимыми.
Изучение распределения гаплотипических сочетаний показало, что наиболее информативным был сравнительный анализ трехлокусных гаплотипов. Исходя из этого, было интересно провести сравнение распределения трехлокусных гаплотипических сочетаний в исследованных популяциях с аналогичными данными из литературных источников. К сожалению, данные по трехлокусным гаплотипам в литературе практически не представлены, поэтому в анализ включены также сведения о HLA-профиле некоторых популяций по локусу DRB1 как наиболее полиморфному из исследованных [106].
Специфичность DRB1 01, наиболее часто встречаемая у западных украинцев и русских из Вологодской области, характерна для «северо- и среднеевропейских» популяций (бельгийцев [68], немцев [64], французов [27], финнов [94]). Аллель DRB1 04, характерный для всех исследованных популяций, широко распространен у северных европеоидов (финнов [94], ирландцев [53], англичан [65]) и представителей среднеевропейской расы (немцев [64], датчан [69], французов [27]), у монголоидных групп (японцев [70], корейцев [63]). Несколько меньше отмечен у южных европеоидов (греков [76], хорват [70], итальянцев [82]) и редко встречается у негроидов (у жителей Кении [58], афроамериканцев [105]). Специфичность DRB1 07, наиболее часто отмеченная у изученных групп украинцев и русских, также часто встречается у представителей северной и среднеевропейских групп большой европеоидной расы (чехов [49], бельгийцев [67], швейцарцев [108], ирландцев [53], англичан [65]). В монголоидных [63, 70] и негроидных [58, 105] популяциях этот аллель мало распространен. Специфичность DRB1 і 1, наиболее распространенная у представителей обеих украинских популяций (Хмельницкая и Львовская области), с наибольшей частотой встречается у южных европеоидов (болгар [90], греков [76], итальянцев [82]), у армян [23], евреев Ашкенази [25]. Аллель DRB1 13, наиболее часто встречаемый у белорусов из Витебской области и русских, с наибольшей частотой отмечается среди представителей среднеевропейских и южноевропейских групп большой европеоидной расы (бельгийцев [67], французов [21], болгар [90], хорват [70], итальянцев [82]. испанцев [59]); у негроидов [58, 105]. Специфичность DRB1 15, наиболее часто распространенная среди белорусов (Витебская и Брестская область) и русских из Вологодской области, более часто встречается у центрально-европейских и североевропейских популяций [53, 64, 68, 69, 94]. Аллель DRB1 15 широко распространен у индийцев (южноафриканской расы [62], иммигрантов из Махараштры [95]), у жителей государства Шри-Ланка [95], у европеоидов, проживающих в Канаде [54], Австралии [78]. Очень редко встречается у эскимосов [60]. DRB1 16, редко встречавшийся в исследованных популяциях, более характерен для южных европеоидов и средиземноморских популяций (болгар [90]. греков [76], жителей о.Сардиниия [42]), у индейцев Бразилии [85]. Аллели DRB1 09, DRB1 12 и DRB1 14. редко отмеченные в изученных группах, широко распространены в монголоидных популяциях. DRB1 09 отмечен у китайцев [77], у вьетнамцев [38]. у японцев [70]. DRBI 12 - у вьетнамцев [38], у китайцев [77], жителей Таиланда [37]; DRB1 14 - у бурят [23], у эскимосов [60].
Данные о частотном распределении специфичностей гена DRBI у некоторых народов представлены в виде диаграмм: рис. 7-17
При общем анализе полученных данных было установлено, что для всех изученных популяций самыми частыми являются аллельные варианты: DRB1 07, 11, 13, 15, что соответствует типичному западноевразийскому варианту распределения.
На основе данных распределения специфичности DRB1 локуса у изученных популяций и некоторых народов Европы был проведен многомерный кластерный анализ, позволяющий оценить их генетическое родства. Результаты этого анализа представлены на дендрограмме (рис.18). Все популяции образовали три кластера: «североевропейский», «центрально-европейский» и «южно-европейский». В «североевропейский» кластер вошли русские из Вологодской области, немцы, датчане голландцы, финны, ирландцы и англичане. «Центрально-европейский» кластер включил в себя белорусов, чехов, бельгийцев, австрийцев, швейцарцев, французов, хорватов, украинцев, словаков и венгров. Внутри этого кластера в зависимости от генетической близости популяции распределяются следующим образом: белорусы (Витебская и Брестская области) составляют одну группу с чехами, бельгийцами, австрийцами и швейцарцами, украинцы (Хмельницкая и Львовская области) - со словаками и венграми. В «южно-европейский» кластер вошли болгары, греки и итальянцы.
Те же данные представлены в виде двухмерного графика многомерного шкалирования, (рис.19) Центральное место на графике занимают популяции, составляющие «центрально-европейский» кластер. Северные белорусы (Витебская область) несколько отдалены от основного «ядра» популяций, что, вероятно, обусловлено своеобразием указанной популяционной группы (возможным влиянием балтских племен) или недостаточным количеством выборки, взятым для анализа.
С одной стороны к «центрально-европейскому» кластеру примыкают «североевропейские» популяции, из которых ближе всех к центру расположены русские из Вологодской области. Положение русских на графике свидетельствует о сочетании в генофонде указанной группы «североевропейских» и «среднеевропейских» генов. С другой стороны от «ядра» основных популяций расположились «южноевропейские» популяции: болгары, греки и итальянцы.
Подобную картину можно объяснить особенностями расселения и освоения земель древними славянами и историей формирования изученных популяционных групп.
![Динамика плазменно-растворимых антигенов системы HLA при трансплантации аллогенных гемопоэтических клеток больным гемобластозами [Электронный ресурс]](/i/i/4353/180098.png "Динамика плазменно-растворимых антигенов системы HLA при трансплантации аллогенных гемопоэтических клеток больным гемобластозами [Электронный ресурс] Голубенко Рамиля Ахметовна")
