ГЕНЕТИКА, 2009, том 45, № 8, с. 1132-1142
ГЕНЕТИКА ЧЕЛОВЕКА
УДК 575.174:599.9
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕНОФОНДА ТЕЛЕУТОВ ПО ДАННЫМ МАРКЕРОВ Y-ХРОМОСОМЫ
© 2009 г. В. Н. Харьков1, О. Ф. Медведева1, Ф. А. Лузина2, А. В. Колбаско3, Н. И. Гафаров2,
В. П. Пузырев1, В. А. Степанов1
Научно-исследовательский институт медицинской генетики Томского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук, Томск 634050; e-mail: vladimir.kharkov@medgenetics.ru 2Научно-исследовательский институт комплексных проблем гигиены и профессиональных заболеваний Сибирского отделения Российской академии медицинских наук, Новокузнецк 654041 3Новокузнецкий государственный институт усовершенствования врачей, Новокузнец 654005
Поступила в редакцию 12.03.2008 г.
Проведено исследование структуры генофонда телеутов: охарактеризован состав и частоты гапло-групп Y-хромосомы. В генофонде телеутов обнаружено пять гаплогрупп: C3xM77, N3a, R1b*, R1b3 и Rial. Оценка генетической дифференциации исследованных выборок с помощью анализа молекулярной дисперсии (AMOVA) по двум системам маркеров (частотам гаплогрупп и микросателлит-ных гаплотипов Y-хромосомы) показывает равную удаленность бачатских телеутов от южных и северных алтайцев. Исследованы частоты и молекулярная филогения YSTR-гаплотипов в пределах гаплогруппы Rial Y-хромосомы в сибирских популяциях. Обнаружено, что телеуты и южные алтайцы характеризуются очень близким и перекрывающимся спектром гаплотипов Rial. Кластерный анализ популяций по YSTR-гаплотипам Rial показывает, что телеуты и южные алтайцы ближе друг другу, чем все остальные сибирские этносы. Результаты филогенетического анализа гаплотипов в пределах гаплогруппы N3a свидетельствуют о специфичности гаплотипов телеутов и близости их к таковым у томских татар. У телеутов обнаружена очень высокая частота гаплогруппы Rib*, характеризующаяся высокоспецифичным спектром YSTR-гаплотипов и большим гапло-типическим разнообразием. Результаты проведенного сравнительного анализа показывают, что генофонд бачатских телеутов, по-видимому, формировался на основе не менее чем двух разнородных генетических составляющих, связанных предположительно с древнетюркским и самодийскими этническими компонентами.
Анализ структуры генофондов популяций человека с применением маркерных систем, имеющих различную природу и механизм передачи в ряду поколений, имеет важное значение для решения фундаментальных и прикладных проблем современной генетики человека. Как правило, наиболее подробно исследованы крупные этносы, в то время как многие малочисленные коренные популяции относительно слабо изучены с привлечением современных ДНК-маркеров. Объясняется это как меньшей медико-прикладной значимостью таких работ, так и значительно большей сложностью сбора материала для исследования. На территории Южной Сибири проживают несколько малочисленных коренных этносов, в числе которых находятся и телеуты. Древнейшие предки телеутов - племена группы "теле" эпохи древних тюрок, расселенные в Центральной Азии, к которым восходит этническое название этого народа. По мнению Л.П. Потапова, те-леутам принадлежит исключительная роль в этно-генетическом формировании всех групп алтайцев, как северных, так и южных [1, 2]. В русских источниках телеуты упоминаются под именем белых кал-
мыков. В XVII в. телеуты представляли крупное улусное объединение кочевников Верхнего Прио-бья, игравшее на политической арене южносибирского региона весьма существенную роль. Согласно классификации тюркских языков, телеутский рассматривается в качестве самостоятельного языка или выделяется в качестве одного из южных диалектов в составе алтайского языка южно-сибирской (восточно-тюркской) подгруппы тюркской группы алтайской семьи. До недавнего времени телеутов наряду с теленгитами, телесами, алтай-кижи и маймаларами относили к южным алтайцам, но сейчас они рассматриваются этнографами как самостоятельный этнос. Языковая, культурная и этническая близость телеутов и южных алтайцев при этом сомнений не вызывает.
Общая численность телеутов около 2.5 тыс. человек, в настоящее время проживающих в основном в Кемеровской области, а также в Шебалинском районе Республики Алтай, Чумышском районе Алтайского края и в Новосибирской области. Телеуты преимущественно являются сельскими жителями: почти 2 тыс. человек живут в населенных
пунктах Беково, Челухоево, Верховская, Шанда, Ново-Бачаты и др., на территории Беловского района Кемеровской области. Эту группу называют "бачатские телеуты" по месту основного расположения телеутских улусов на берегах рек бассейна Оби - Большого и Малого Бачатов в отрогах Кузнецкого Алатау [3, 4].
Недавнее исследование демографической структуры бачатских телеутов показало, что в настоящее время наблюдается негативная динамика: увеличивается диспропорция в соотношении полов, возрастная структура близка к регрессивному типу, смертность превышает рождаемость, не происходит простого замещения поколений, отмечены сдвиги в перекрывании поколений. Как итог этих негативных демографических процессов происходит депопуляция телеутского этноса. Кроме этого, в популяции бачатских телеутов активно идут процессы метисации, в основном с русскими [5].
Целью настоящего исследования являлась сравнительная характеристика структуры генофондов телеутов, южных алтайцев и других этносов Южной Сибири с помощью двух систем маркеров нерекомбинирующей части Y-хромосомы. Работа продолжает начатое нами ранее исследование структуры Y-хромосомного генофонда коренного населения Сибири.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Материалом для исследования послужила тотальная ДНК, выделенная из лимфоцитов периферической крови с использованием стандартных методов [6]. Исследовалась популяционная выборка бачатских телеутов общей численностью 35 индивидов. Выборка сформирована из жителей п. Белово и поселков Беловского р-на Кемеровской области Беково, Челухоево, Верховская, Шанда, Ново-Бачаты и др.
Для изучения состава и структуры гаплогрупп Y-хромосомы в рамках данной работы в исследование были включены две системы генетических маркеров: диаллельные локусы, представленные в основном SNP, и микросателлиты (YSTR). Классификация гаплогрупп, определяемых на основании генотипирования диаллельных маркеров, дана в соответствии с предложенной Консорциумом по исследованию Y-хромосомы [7]. С помощью генотипирования набора микросателлитных маркеров определяли для каждого образца его индивидуальный STR-гаплотип.
Диаллельные маркеры. Для выявления гаплогрупп, входящих в состав генофонда телеутов, использовали набор из 37 диаллельных локусов нерекомбинирующей части Y-хромосомы: SRY1532, YAP(M1 ), 92R7, DYF155S2,12f2, M3 (DYS199), M9, Ml5, M17, M20, M25, M46 (Tat), M70 , M77 , M89, M122, M124, M128, M130 (RPS4Y) , M170, M172,
Ml 73, M174, M175, M178, M201 , M207, M217, M223 , M242, M253, M269, SRY2627, P25, P31, P37 и P43) (рис. 1). Генотипирование проводили с помощью полимеразной цепной реакции и последующего анализа фрагментов ДНК различными методами, как описано ранее [8-10]. Большинство праймерных последовательностей, кроме специально оговоренных измененных вариантов, описаны в статье по номенклатурной системе гаплогрупп [7].
Микросателлитные маркеры. Анализ STR-гаплотипов проводили с использованием семи микросателлитных маркеров нерекомбинирующей части Y-хромосомы (DYS389I, DYS389II, DYS390, DYS391, DYS392, DYS393 и DYS394 (DYS19)). Использовались флуоресцентно меченые праймеры (применялись красители HEX, FAM и TET), синтезированные Perkin-Elmer Oligo Factory (Вайтерштадт, Германия). Генотипирование микросателлитных маркеров проводили, как описано ранее [11, 12]. Соответствие размеров фрагментов ДНК исследуемых локусов количеству составляющих их тандемных повторов подтверждено секвенированием ПЦР-продуктов всех STR-маркеров с использованием нескольких исследуемых образцов. Секвенирование проводили с обратных праймеров, не несущих флуоресцентной метки. Номенклатура аллелей приведена в соответствии с общепринятой (для DYS389I без учета трехкопийного TCTG-повтора) [13, 14].
Статистические методы. Генетические взаимоотношения между популяциями выявляли с помощью факторного анализа и многомерного шкалирования. При проведении факторного анализа использовали метод главных компонент и применяли вращение varimax normalized [15]. Анализ и построение графиков проводили с помощью пакета программ STATISTICA 6.0 (StatSoft Inc., USA). Оценку генетического разнообразия в исследуемых популяциях, эквивалентную теоретической гетерозиготности для диплоидных данных, вычисляли по формуле Нея [16]. Оценку генетической дифференциации популяций проводили с помощью анализа молекулярной дисперсии (AMO-VA) [17]. Использовали коэффициент Fst, проводя 10000 пермутаций исходного массива данных. Достоверность межпопуляционных различий по частотам гаплогрупп и YSTR-гаплотипов оценивали при помощи точного теста популяционной дифференциации (количество шагов цепей Маркова равно 10000, количество шагов, не принимаемых в расчет, равно 1000, уровень значимости равен 0.05). Матрицы попарных дистанций Слат-кина (Fst) рассчитывали, используя 100 пермутаций исходного массива данных. Расчеты проводили в программном пакете ARLEQUIN 2.000 (http:// anthro.unige.ch/arlequin) [18]. Построение медианных сетей гаплотипов Y-хромосомы проводили в программе Network v.4.2.0.1. (Fluxus Technology
SRY1532a
M130
L
M1
* о
(Jh
О ^
W
M89
M 1 70
12f2 2—,
г1-] * се ,а о
^^ _I
<N * (N
M9
Л
Y
Q
MM
оо m
(N Tt
г £
св * gO
<N (П
О О
92г7 _I_,
M242
M207 _1_
I I I I I I I I
I I I I I I I I
M173
M124
P25
* Mm*
ааой
он
Y R S
се сл ^ чо Pi <N
M269
Y R S
ч-i tsi 2 £
X m U
x Q
С*
x -о
1—I
ei
Рис. 1. Филогенетическое древо гаплогрупп Y-хромосомы, использованных в настоящем исследовании.
Ltd.) (www.fluxus-engineering.com) по методу медианных сетей Бандельта, последовательно используя алгоритмы RM (reduced median) и MJ (median-joining) [19, 20] (параметр £ принимали равным 0). При построении сетей, для учета разницы в темпах мутирования, каждому из STR-
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.