ГЕНЕТИКА, 2015, том 51, № 8, с. 946-952
ГЕНЕТИКА ЧЕЛОВЕКА
УДК 575.174.015.3:599.9
ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗМЕНЧИВОСТИ ЧЕТЫРЕХ ПОЛИМОРФНЫХ ВАРИАНТОВ (rs2069705, rs17880053, rs11126176 И rs804271) У ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ КОРЕННОГО И ПРИШЛОГО НАСЕЛЕНИЯ СИБИРСКОГО РЕГИОНА
© 2015 г. А. Н. Кучер1, 2, Н. П. Бабушкина1, Е. В. Кулиш1, О. А. Макеева1, Е. Ю. Брагина1, И. А. Гончарова1, Е. Р. Еремина3, В. П. Пузырев1
Научно-исследовательский институт медицинской генетики Сибирского отделения Российской академии медицинских наук, Томск 634050 e-mail: aksana.kucher@medgenetics.ru, nad.babushkina@medgenetics.ru 2Национальный исследовательский Томский государственный университет, кафедра цитологии и генетики, Томск 634050 3Бурятский государственный университет, кафедра терапии, Улан-Удэ 670009 Поступила в редакцию 23.09.2014 г.
Охарактеризована изменчивость потенциально функционально значимых полиморфных вариантов rs2069705 (5'UTR гена IFNG), rs17880053 (вблизи 5'UTR гена IFNGR2), rs11126176 (псевдоген L0C100287361) и rs804271 (вблизи 5'UTR гена NEIL2) у представителей четырех этнических групп, проживающих в Сибирском регионе: трех коренных монголоидных этносов — якутов (жители Республики Саха (Якутия)), тувинцев (Республика Тува) и бурят (Республика Бурятия), а также пришлого русского населения (г. Томск). Все изученные варианты были полиморфными. Частота алле-ля С по rs2069705 у русских составила 0.5833, у представителей коренных народностей находилась в границах 0.7842—0.8967; частота делеции по rs17880053 у русских — 0.8073, у коренных этносов — 0.4474—0.5521; частота аллеля А по rs11126176 была равна 0.5398 у русских и с меньшей величиной регистрировалась у коренных этносов — 0.2722—0.4551; по rs804271 частота аллеля G у русских — 0.5215 и у коренных этносов — 0.2527—0.4022. По генотипической структуре пришлое русское население существенно дистанцировано от монголоидных коренных популяций — генетические дистанции между русскими и якутами — 0.0742, русскими и тувинцами — 0.1365, русскими и бурятами — 0.1433. Среди монголоидных коренных этносов Сибири наиболее удалены друг от друга тувинцы и якуты — 0.0262, генетические дистанции между якутами и бурятами были равны 0.0151, между бурятами и тувинцами — 0.0127.
DOI: 10.7868/S0016675815070073
Геногеографические исследования занимают важное место среди популяционно-генетических работ. В настоящее время исследователи имеют возможность выбора генетических маркеров для геногеографических исследований: это могут быть полиморфные варианты различной локализации (на аутосомах, У или Х хромосомах, митохон-дриальной ДНК; в кодирующих или некодирую-щих участках генов или межгенных регионах), функции (синонимичные или несинонимичные замены; варианты, локализованные в регуляторных сайтах) и т.д. [1—3 и др.]. Вне зависимости от выбранных маркеров описание генетического разнообразия различных популяций и этнических групп имеет значение не только для решения эволюционных взаимоотношений между различными этно-территориальными группами населения, но и важно для планирования исследований в области физиологической генетики, генетики сложнона-
следуемых состояний и многофакторных болезней. В последнем случае приоритет принадлежит вариантам, так или иначе влияющим на структуру или функцию продукта гена. В генетике многофакторных заболеваний — это варианты, детерминирующие работу генов, продукты которых задействованы в обеспечении нормального функционирования организма и развитии патофизиологических процессов.
Ранее нами у представителей четырех групп населения Сибирского региона (пришлого русского населения и трех коренных монголоидных этнических групп — якутов, тувинцев и бурят) охарактеризована изменчивость 23 полиморфных вариантов, локализованных в 13 генах, продукты которых задействованы в регуляции иммунного ответа и функционирования сердечно-сосудистой системы [4—6]. В настоящем сообщении представлена дополнительная информация о ге-
нетических особенностях данных этнических групп: охарактеризована изменчивость полиморфных вариантов rs2069705 (локализован вблизи 5'UTR гена IFNG — кодирует интерферон гамма), rs17880053 (вблизи 5'UTR гена IFNGR2 — кодирует бета-цепь рецептора к интерферону гамма), rs11126176 (в псевдогене LOC100287361) и rs804271 (вблизи 5'UTR гена NEIL2 — кодирует Nei endonuclease VlII-like 2 (E. coli)). Локализация трех выбранных для исследования полиморфных вариантов вблизи 5'UTR генов предполагает возможную их роль в регуляции уровня экспрессии. Что касается rs11126176 (LOC100287361), то на основании биоинформационного подхода он был выбран как taqSNP для гена PPP3R1 (кодирует одну из субъединиц кальцинеурина). Следует также отметить, что rs804271, локализованный вблизи 5'UTR гена NEIL2, также первоначально был выбран при помощи программы TAMAL [7] как taqSNP для гена GATA4 (кодирует GATA-связыва-ющий протеин 4).
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В настоящем исследовании изменчивость полиморфных вариантов rs2069705, rs17880053, rs11126176 и rs804271 была изучена у представителей четырех этнических групп, проживающих в Сибирском регионе: трех коренных монголоидных этносов — якутов (жители центрального региона Республики Саха (Якутия)), тувинцев (Республика Тува, г. Кызыл) и бурят (Республика Бурятия п. Курумкан), а также пришлого русского населения (г. Томск). Материалом для исследования послужили образцы ДНК (по 96 образцов для представителей каждого этноса) из банка ДНК НИИ медицинской генетики СО РАМН.
Генотипирование rs804271 и rs11126176 (в гене NEIL2 и псевдогене L0C100287361 соответственно) проводили с использованием TaqMan-проб согласно протоколу TaqManUniversalPCRMaster-Mix ("Applied Biosystems", США). Детекция результатов производилась по наличию S-образной кривой, характеризующей накопление амплифи-ката в пробе. Варианты rs2069705 и rs17880053 анализировали как описано ранее [8].
Статистическую обработку результатов выполняли с применением традиционных для попу-ляционно-генетических исследований подходов [9]. Для оценки гетерогенности изученных этнических групп по частотам генотипов использовали GH-тест [10], гетерогенности по частотам аллелей — х2-тест [9]; генетические дистанции между этносами были рассчитаны по методу Nei [11]. Расчет индекса фиксации FST и матриц попарных дистанций по Слаткину (FST) проводили с использованием статистики AMOVA (Analysis of
Molecular Vkriance, пакет программ ARLEQUIN 3.1.1.1) [12]. Визуализацию генетических расстояний проводили с помощью программы Dendro-scope v. 3.2.10 [13].
РЕЗУЛЬТАТЫ
Среди всех изученных полиморфных вариантов в четырех этнических группах отклонение от равновесия Харди—Вайнберга было зарегистрировано только по rs17880053 (IFNGR2) у якутов за счет недостатка гетерозигот (табл. 1). По уровню генетического разнообразия отличия регистрировались как между локусами для отдельных этносов, так и между этносами по одному и тому же полиморфному варианту. Например, значения ожидаемой гетерозиготности варьируют для rs2069705 (IFNG) от 0.1852 у тувинцев до 0.4861 у русских, а для rs11126176 (L0C100287361) от 0.3962 у тувинцев до 0.4968 у русских (табл. 1). При этом ни для одной из исследованных этнических групп не наблюдалось систематического недостатка или избытка наблюдаемой гетерозигот-ности по сравнению с ожидаемой по всем изученным локусам.
Между пришлым русским населением и коренными монголоидными популяциями наблюдаются различия по характеру распределения генотипов и частот аллелей. Так, по rs2069705 (IFNG) частоты генотипов у русских убывают в последовательности СТ > CC > ТТ, а у представителей монголоидных этносов — в последовательности СС > CT > ТТ; по rs17880053 (IFNGR2) и rs11126176 (L0C100287361) характер распределения генотипов у тувинцев и бурят отличается от такового и у русских, и у якутов, а по rs804271 (NEIL2) более близки по частотам распределения генотипов были якуты и буряты, которые отличались как от тувинцев, так и от русских (табл. 1). Однако в целом привлеченные к исследованию этнические группы статистически значимо различаются по распределению частот генотипов изученных вариантов: гетерогенность регистрируется при сравнении как всех изученных групп, так и только трех коренных монголоидных этносов (в меньшей степени) (табл. 2). При этом русские высокозначимо отличаются от коренных этнических групп по распределению генотипов практически всех изученных вариантов (за исключением rs804271 (NEIL2) между русскими и тувинцами) (табл. 2). Что касается коренных монголоидных популяций Сибири, то более выраженные различия по распределению частот генотипов наблюдались между якутами и тувинцами (не зарегистрировано различий только для rs804271 (NEIL2)). Между якутами и бурятами статистически значимые различия по распределению частот генотипов зарегистрированы толь-
Таблица 1. Характеристика изменчивости изученных полиморфных вариантов в обследованных этнических группах
(ген) Этническая группа Выборка Частоты генотипов, % Соответствие равновесию Харди—Вайнберга Частота аллеля ± s.e. Гетерозиготность ± s.e. D ± s.e.
X2/G df. P наблюдаемая ожидаемая
rs2069705 (IFNG) СС CT TT С
Русские 96 34.37 47.92 17.71 0.02 1 0.889 0.583 ±0.036 0.479 ±0.051 0.486 ±0.012 -0.014 ±0.101
Якуты 95 61.05 34.74 4.21 0.07 1 0.797 0.784 ±0.030 0.347 ± 0.049 0.338 ±0.034 +0.026 ±0.102
Тувинцы 92 79.35 20.65 0.00 0.99 0.81 0.561f 0.897 ± 0.022 0.207 ± 0.042 0.185 ±0.035 +0.115 ±0.125
Буряты 90 66.67 30.00 3.33 0.00 0.94 0.984f 0.817 ±0.029 0.300 ± 0.048 0.299 ± 0.036 +0.002 ±0.106
rsl7880053 (.IFNGR2) dd dG GG d
Русские 96 62.50 36.46 1.04 2.70 0.95 0.178f 0.807 ± 0.029 0.365 ± 0.049 0.311 ±0.035 +0.172 ±0.102
Якуты 96 36.46 37.50 26.04 5.61 1 0.018 0.552 ± 0.036 0.375 ±0.049 0.495 ± 0.008 -0.242 ± 0.078
Тувинцы 95 18.95 55.79 25.26 1.37 1 0.241 0.468 ± 0.036 0.558 ±0.051 0.498 ± 0.006 +0.120 ±0.090
Буряты 95 21.11 45.26 32.63 0.89 1 0.346 0.447 ± 0.036 0.453 ±0.051 0.495 ± 0.008 +0.085 ± 0.094
ЧО СГч Г- К ^ч Оо ЧО ГМ ГЧ ^ цЧ ^ е ^ АА AG GG А
Русские 88 26.14 55.68 18.18 1.28 1 0.257 0.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.