Представлены результаты генетико-эпидемиологических исследований менделирующей наследственной патологии нескольких популяций коренных жителей Сибири (тувинцев, алтайцев и якутов) и славянского населения Томской области. Отягощенность коренного населения Сибири (на 1000 индивидов) аутосомно-доминантными, аутосомно-рецессивными и Х-сцепленными заболеваниями составила соответственно у тувинцев - 0, 58, 0,92 и 0,49; у алтайцев - 0, 73, 1,22 и 0,11; у якутов - 1, 7, 0, 7 и D, 4. Груз моногенных наследственных болезней (НБ) у славянского населения Сибири составил соответственно - 0, 84, 0,82 и 0, 39. Описан спектр наследственной патологии и показана специфичность распространения некоторых частых форм НБ в отдельных сибирских этносах. Показана высокая частота мутаций отдельных генов в изученных популяциях.

Сопоставлены резульматы цитогенетической и молекулярной диагностики синдрома ломкой Х-хромосомы у пациентов, преимущественно мальчиков-подростков, с умственной отсталостью и минимальными клиническими признаками синдрома Мартина— Белл Западно- Сибирского региона России. Ломкий сайт Х27.3 выявлен у 14.6% обследованных лиц. У больных с экспрессией ломкой X-хромосомы частота заболевания, верифицированного молекулярными методами, составила 66, 7%, а у больных без экспрессии ломкой Х-хромосомы — 2,89%. Показано, что заболевание надежно диагностируется лишь в том случае, если степень экспрессии ломкого сайта Хq27.3 составляет не менее 4%. Предложен двухэтапный протокол диагностики синдрома, сочетающий применение цитогенетических и молекулярных методов. В целом, частота заболевания у лиц мужского пола с умственной отсталостью, удлиненным лицом, гиперактивностью, эмоциональной расторможенностью и гипермобильностью суставов составляет 10,2%. В отдельной группе больных, имеющих Прадера-Вилли-подобный фенотип без мышечной гипотонии, синдром ломкой Х-хромосомы выявлен у 4,8% индивидов.

Highly repetitive DNA sequences account for more than 50% of the human genome. The L1 and Alu families harbor the most common mammalian long and short interspersed elements. An Alu element is a dimer of similar, but not identical, fragments of total size about 300 bp, and originates from the 7SL RNA gene. Each element contains a bipartite promoter for RNA polymerase III, a poly(A) tract located between the monomers, a 3""-terminal poly(A) tract, and numerous CpG islands, and is flanked by short direct repeats. Alu repeats constitute more than 10% of the human genome and are capable of retroposition. Possibly, these elements played an important part in genome evolution. Insertion of an Alu element into a functionally important genome region or other Alu-dependent alterations of gene functions cause various hereditary disorders and are probably associated with carcinogenesis. In total, 14 Alu families differing in diagnostic mutations are known. Some of these, which are present in the human genome, are polymorphic and relatively recently have been inserted into new loci. Alu copies transposed during ethnic divergence of the human population are useful markers for evolutionary genetic studies.

Высокоповторяющиеся участки ДНК занимают более 50% генома человека. Два наиболее распространенных повтора у млекопитающих - длинные (LINE) и короткие (SINE) диспергированные элементы - представлены семействами L1 и Alu соответственно. Alu-элементы представляют собой димеры сходных, но не одинаковых фрагментов с общей длиной примерно 300 п.н., происходящих от гена, кодирующего 7SL PHK. Они содержат двучленный промотор для РНК-полимеразы III, поли(А)-участок между мономерами, 3'-поли(А)-концевой участок, многочисленные CpG-островки и фланкированы короткими прямыми повторами. Alu-повторы составляют более 10% всего генома человека и могут перемещаться посредством ретропозиции. По-видимому, они сыграли важную роль в эволюции генома. Интеграция Alu-повтора в функционально значимые районы генов, а также другие вызываемые ими нарушения нормальных функций генов являются причиной некоторых наследственных заболеваний, в том числе, вероятно, они связаны с процессом канцерогенеза. Выделяют 14 подсемейств Alu, определяемых по диагностическим мутациям. Некоторые из них, представленные в геноме человека, полиморфны и встроились в новые локусы сравнительно недавно. Те из копий Alu-повторов, перемещение которых пришлось на время этнической дивергенции современного человека, являются полезными маркерами для эволюционно-генетических исследований.

The autosomal gene pool of Yakuts was analyzed with a panel of polymorphic Alu insertions. The observed allele frequencies were typical for other Asian ethnic groups. Genetic differentiation of three Yakut populations was relatively high, 2%. East Siberian ethnic groups were shown to have a common gene pool and to experience no intense gene flow from other populations. Development of the Yakut gene pool was assumed to involve no substantial genetic effect of neighboring populations. The results fit both autochthonous and southern origin hypotheses.

Впервые представлены результаты анализа аутосомного генофонда населения Якутии с помощью панели полиморфных инсерций Аlu-элемента в геноме человека. В целом, для якутов характерен спектр аллельных частот, типичный для других азиатских популяций. Коэффициент генной дифференциации трех исследованных популяций оказался достаточно высок и составил 2%. Показана общность генофондов Восточно-Сибирских популяций и отсутствие интенсивного потока генов извне. Генофонд якутов, вероятно, сформировался без существенного генетического влияния окружающих популяций. Выводы из этих данных совместимы как с автохтонной гипотезой происхождения якутского этноса, так и с гипотезой “южного” происхождения.

Genetic relationships among eight Siberian and Central Asian ethnic groups were examined using autosomal microsatellite loci. Genetic similarity of Buryats and Evenks, as well as close relationships between Tuvinians and Kyrgyzes, most likely resulting from the Altai-Slavic co-ancestry of their gene pools, was demonstrated. Studies of gene flow in these populations demonstrated that, in general, Turkic ethnic groups of Southern Siberia (Altaians and Tuvinians) were the recipients of more intense gene flow compared to Eastern Siberian populations belonging to Altaic family. The local Buryat populations displayed substantial differences in the direction and the level of deviation of the observed gene diversity from the expected one, which was probably caused by the differences in the degree of isolation and/or in effective population sizes.

Проведено исследование генетических взаимоотношений восьми этнических групп Сибири и Средней Азии по аутосомным микросателлитным локусам. Анализ изученных популяций показал генетическую близость бурят и эвенков и тесное родство тувинцев и киргизов, что связано, вероятно, с общим алтае-саянским происхождением их генного пула. Исследование потока генов в данных популяциях продемонстрировало, что тюркские этносы Южной Сибири (алтайцы и тувинцы) явились в целом реципиентами более интенсивных внешних вливаний, чем восточно-сибирские популяции алтайской семьи. Для бурят показаны существенные различия локальных популяций в направлении и степени отклонения наблюдаемого уровня генного разнообразия от ожидаемого, что связано, по-видимому, с различиями в степени изоляции и/или их эффективной численности.

The paper presents the results of analysis of the gene pools of several North Eurasian ethnic groups (Buryats, Evenks, Altaians, Russians, Kyrgyzes, Tuvinians, Tatars, and Ukrainians) examined using a panel of autosomal microsatellite markers (D4S397,D5S393, D7S640, D8S514, D9S161, D10S197, D11S1358, D12S364 and D13S173) mapped on different chromosomes and represented by the (CA) n dinucleotide repeats. In the group of populations examined the proportion of genetic variability at microsatellite loci explained by interpopulation differences was about 2.5%, while genetic differences between the individuals within a population accounted for 97.5% of this variability. Analysis of genetic relationships among the populations revealed substantial differences between the populations belonging to the Indo-European and Altaic linguistic families in gene diversity at microsatellite loci.

В статье представлены результаты анализа генофонда нескольких этнических групп Северной Евразии (буряты, эвенки, алтайцы, русские, киргизы, тувинцы, татары и украинцы) с помощью панели аутосомных микросателлитов (D4S397, D5S393, D7S640, D8S514, D9S161, D10S197, D11S1358, D12S364 и D13S173), локализованных на разных хромосомах и представляющих собой динуклеотид-ные повторы (СА)„. Выявлено, что примерно 2.5% генетической вариабельности микросателлит-ных локусов в исследованной группе популяций приходится на долю межпопуляционных различий, а 97.5% - на счет генетических различий между индивидами внутри популяций. Анализ генетических взаимоотношений между популяциями показал, что в отношении генного разнообразия по ми-кросателлитным локусам наблюдаются выраженные различия между этносами индоевропейской и алтайской языковых семей.

The gene pool of five ethnic groups of the Central Asian population was characterized using nine human-specific polymorphic insertion/deletion loci (ACE, PLAT, APOA1, PV92, F13B, A25, B65, CD4, Mt-Nuc). It has been shown for the first time that at the CD4 locus, the frequency of Alu(–) is inversely related to the Mongoloid component of the population. For the Central Asian populations, the lowest and highest frequencies of the Alu deletion at locus CD4 were recorded respectively in Dungans (0.04), immigrants from China, and Tajiks (0.15). The coefficient of gene differentiation in the Central Asian populations for all the genes was 2.8%, which indicates a relatively low level of population genetic subdivision in this region. The unity of the gene pool of the Central Asian Caucasoids was shown.

Охарактеризован генофонд пяти этнических групп населения Средней Азии с использованием девяти специфичных для человека полиморфных инсерционно-делеционных локусов (ACE, PLAT, APOA1, PV92, F13B, A25, B65, CD4, Mt-Nuc). Впервые показано, что в локусе CD4 частота Alu(-) четко уменьшается с увеличением монголоидного компонента в популяции. Для популяций Средней Азии наименьшая частота делеции Alu-элемента в локусе CD4 выявлена для дунган (0.04), выходцев из Китая, а наибольшая - для таджиков (0.15). Коэффициент генной дифференциации по совокупности генов для популяций Средней Азии составил 2.8%, что свидетельствует об относительно невысоком уровне генетической подразделенности населения изучаемого региона. Показана общность генофондов для среднеазиатских европеоидов.

The structure of female (mtDNA) and male (Y-chromosome haplotypes) lineages in the Yakut population was examined. To determine mtDNA haplotypes, sequencing of hypervariable segment I and typing of haplotype-specific point substitutions in the other parts of the mtDNA molecule were performed. Y haplogroups were identified through typing of biallelic polymorphisms in the nonrecombining part of the chromosome. Haplotypes within haplogroups were analyzed with seven microsatellite loci. Mitochondrial gene pool of Yakuts is mainly represented by the lineages of eastern Eurasian origin (haplogroups A, B, C, D, G, and F). In Yakuts haplogroups C and D showing the total frequency of almost 80% and consisting of 12 and 10 different haplopypes, respectively, were the most frequent and diverse. The total part of the lineages of western Eurasian origin (“Caucasoid”) was about 6% (4 haplotypes, haplogroups H, J, and U). Most of Y chromosomes in the Yakut population (87%) belonged to haplogroup N3 (HG16), delineated by the T–C substitution at the Tat locus. Chromosomes of haplogroup N3 displayed the presence of 19 microsatellite haplotypes, the most frequent of which encompassed 54% chromosomes of this haplogroup. Median network of haplogroup N3 in Yakuts demonstrated distinct “starlike phylogeny”. Male lineages of Yakuts were shown to be closest to those of Eastern Evenks.

Исследована структура женских (мтДНК) и мужских (гаплотипы Y-хромосомы) линий в популяции якутов. Гаплотипирование мтДНК осуществляли с помощью секвенирования гипервариабельного сегмента I и типирования гаплотип-специфичных точечных замен в других участках молекулы мтДНК. Гаплогруппы Y-хромосомы выявляли с помощью типирования диаллельных полиморфизмов в нерекомбинантной части хромосомы. Анализ гаплотипов внутри гаплогрупп проводили с помощью семи микросателлитных локусов. Митохондриальный генный пул якутов представлен в основном линиджами восточноевразийского происхождения (гаплогруппы A, B, C, D, G и F). Самыми частыми и наиболее разнообразными гаплогруппами мтДНК у якутов оказались гаплогруппы C и D (с суммарной частотой около 80%), представленные 12 и 10 различными гаплотипами соответственно. Общая доля линиджей западноевразийского происхождения (“европеоидных”) составила около 6% (4 гаплотипа, гаплогруппы H, J, U). Большая часть Y-хромосом в якутской популяции (87%) принадлежит к гаплогруппе N3 (HG16), характеризующейся транзицией T-C в локусе Tat. На хромосомах гаплогруппы N3 обнаружено 19 микросателлитных гаплотипов, наиболее частный из которых охватывает 54% хромосом этой гаплогруппы. Медианная сеть гаплогруппы N3 у якутов демонстрирует ярко выраженную “звездообразную филогению”. Показано, что мужские линии у якутов наиболее близки к таковым у восточных эвенков.

In 75 male and 46 female subjects of an urban population (93% Russians) and in 38 males and 40 females of a rural population (87% Russians), the antioxidant activity (AOA) of blood plasma was determined from the plasma ability to reduce the yield of products interacting with thiobarbituric acid in the model lecithin–Fe2+ ion system. In the urban population, the loci TF(AvaI in exon5) and ACE (I/D polymorphism of the Alu repeat in intron16) were studied in 130 and 141 subjects, respectively. Of them, 102 and 111 subjects, respectively, were examined for AOA. In the rural population, the corresponding sample sizes were 75 and 76 (73 and 74 subjects were examined for AOA). The polymorphic loci of the urban and rural populations did not differ in the allele frequencies. In both populations Hardy–Weinberg and gametic equilibria were observed. The contributions of the TF and ACE genes to AOA variation in the combined sample from the urban and rural populations were 0.6 and 0.5%, respectively.