Demographic and clinical genetic parameters used for simulation modeling of the prevalence of spinocerebellar ataxia type 1 (SCA1) in Yakut populations are described. Demographic parameters of simulated populations and the clinical genetic characteristics of carriers of the SCA1 mutant allele in them have been compared with actual data on Abyisky and Ust-Aldansky uluses of the Republic of Sakha (Yakutia). The results of a series of simulation experiments (without migration or spontaneous mutagenesis) agree with the conclusion that the high prevalence of rate of spinocerebellar ataxia type 1 in Yakut populations may be maintained because of their specific demographic structure. Prediction of the disease prevalence has shown that it will take about 1290 years for natural selection to eliminate the mutation from the population. If medical genetic counseling (MGC) is offered to 1% of the carriers of the mutation, this period will be reduced to 200 years.

Описаны демографические и клинико-генетические параметры, использованные для имитационного моделирования распространения спиноцеребеллярной атаксии I типа в якутских популяциях. Проводится сравнительный анализ демографических показателей населения и клинико-генетических характеристик носителей мутантного аллеля гена SCA1, полученных в смоделированных популяциях, с реальными данными по Абыйскому и Усть-Алданскому улусам Республики Саха (Якутия). Серия имитационных экспериментов (без миграций и без спонтанного мутагенеза) не противоречит выводу, что высокий уровень заболеваемости спиноцеребеллярной атаксией I типа в популяциях Якутии может поддерживаться за счет особенностей их демографической структуры. Прогноз распространения заболевания показывает, что для элиминации мутации из популяции за счет естественного отбора понадобится около 1290 лет. При оказании медико-генетической помощи 1% носителей мутации этот период сокращается до 200 лет.

Rural and urban settlements of the Republic of Sakha (Yakutia) are characterized by intense marriage migrations: both indigenous residents of different uluses (districts) of the republic (7–30%) and migrants from outside Yakutia (7–29%) contract marriages in five administrative centers analyzed in this respect. All the populations studied are characterized by a wide geographic range of the birthplaces of persons contracted marriages there (from 14 to 24 uluses of Yakutia), without any predominant migration flow from one district to another. The proportion of homolocal marriages among indigenous ethnic groups (Evenks, Evens, and Yukagirs) is as high as 75–100%; this proportion among Yakuts varies from 26 to 68%; heterolocal marriages are more characteristic of Russian immigrants (41–95%). Positive assortative marriages among persons with the same birthplaces have been found in all populations except for Momsky ulus.

Для сельских и городских населенных пунктов (обследовано 5 административных центров) Республики Саха (Якутия) характерны интенсивные брачные миграции: среди вступивших в брак регистрировались как уроженцы различных улусов республики (от 7 до 30%), так и мигранты из-за пределов Якутии (7–29%). Все обследованные популяции характеризуются широкой географией мест рождения супругов (от 14 до 24 улусов) при отсутствии направленных (преимущественных) миграционных потоков из одного района в другой. Показано высокое распространение гомолокальных браков среди коренных этнических групп (эвенки, эвены, юкагиры) – от 75 до 100%; доля гомолокальных браков среди якутов варьировала от 26 до 68%; для пришлого населения (русские) более характерно заключение гетеролокальных браков (41–95%). В большинстве обследованных популяций выявлена положительная брачная ассортативность по местам рождения женихов и невест (исключением явился Момский улус).

The population dynamics and changes in the sex and age structure of the Shor populations of four rural district municipalities of Tashtagolskii raion of Kemerovo oblast (Kyzyl-Shorskii, Ust-Anzasskii, Ust-Kolzasskii, and Ust-Kabyrzinsskii) with time have been analyzed. The Shor populations have been found to have contained a high proportion of people under 18 years of age during two periods, 1940–1955 and 1970–1975 (38.12–46.38 and 40.98–54.97%, respectively). However, the population reproduction pattern changed into the “reduced” one in all the municipalities studied by the early 2000s. Although there are some regional variations, a common trend towards rural population aging has formed: the man age in the Tashtagolskii raion population has increased by 7.52 and 6.94 years for men and women, respectively, during two generations; the natural sex ratio has been disturbed in both the prereproductive and reproductive populations. The total population size and effective reproductive size have decreased in three out of the four rural subpopulations studied.

Представлены результаты анализа динамики численности и половозрастной структуры шорского населения четырех сельских территориальных управлений Таштагольского района Кемеровской области – Кызыл-Шорского, Усть-Анзасского, Усть-Колзасского, Усть-Кабырзинского. Для шорских популяций показана высокая доля лиц в возрасте до 18 лет в двух временных периодах – 1940–55 гг. и 1970–75 гг. (38.12–46.38% и 40.98–54.97% соответственно), но к началу 2000-х годов наблюдается смена типа воспроизводства на “суженный” в населении всех изученных территориальных управлений. Несмотря на территориальные вариации, наметилась общая тенденция – старение сельского населения: средний возраст в целом по району за два поколения увеличивается у мужчин на 7.52, у женщин на 6.94 года; нарушено естественное соотношение полов в дорепродуктивной и репродуктивной части популяции. В трех из четырех исследованных сельских субпопуляций показано снижение общей численности и эффективно-репродуктивного объема.

A simulation model has been developed for predicting the distribution of trinucleotide repeat expansion diseases in human populations. The interface of the software used to run this model presents the options for simulating natural reproduction of a population, with the population demographic parameters taken into account, and for simulating the appearance of a dynamic mutation in populations, transmission of the mutant gene from parents to offspring, and the effect of the phenotypic expression of the disease (the patients’ life expectancy and birthrate) on the transmission of the mutant allele in the patients’ families and its accumulation in the population.

Разработана имитационная модель для прогнозирования распространения заболеваний экспансии тринуклеотидных повторов в популяциях человека. Интерфейс компьютерной программы, реализующей данную модель, включает в себя как моделирование естественного воспроизводства населения с учетом демографических параметров конкретной популяции, так и имитацию появления динамической мутации в популяции, передачу мутантного гена от родителей потомкам и влияние фенотипического проявления заболевания (продолжительности жизни больных и уровня рождаемости) на передачу мутантного аллеля в семьях больных и накопление его в популяции.

Marriage structure has been analyzed in the populations of the administrative centers of five uluses of the Republic of Sakha (Yakutia). The populations studied differ from one another with respect to ethnic composition, namely in the ratio between the indigenous and immigrant populations (the indigenous populations are larger in three uluses), in the proportions of representatives of indigenous ethnic groups among men and women contracting marriages, and in the frequencies of monoethnic and interethnic marriages. Positive assortative marriage among persons of the same ethnic group has been demonstrated. The total inbreeding estimated by isonymy (Fit) varies from 0 to 0.007576.

Приведены результаты анализа брачной структуры населения из административных центров пяти улусов Республики Саха (Якутия). Обследованные популяции различаются между собой по национальному составу как в соотношении коренного и пришлого населения (в трех улусах преобладает коренное население), так и по составу представителей коренных этнических групп среди женихов и невест; по распространенности одно- и межнациональных браков. Показана положительная брачная ассортативность по национальной принадлежности супругов. Величина тотального инбридинга по изонимии Fit варьирует от 0 до 0.007576.

The marriage structure of the population of Ulan Ude, the capital of Buryat Republic, which is characterized by a mixed ethnic composition, has been studied. Differences between Ulan Ude districts in a number of genetic demographic parameters have been found. In ethnic terms, the city district populations differ from one another in the number of ethnic groups and the proportions of the largest groups (Russians and Buryats). In the total Ulan Ude population, the proportions of Russian men and women among persons contracting marriages are 71.44 and 73.79%, respectively; those of Buryat men and women are 23.36 and 22.79%, respectively. The total proportion of all other ethnic groups among both men and women contracting marriages is no more than 5.2%. The mean ages at first marriage in both indigenous and immigrant populations of Ulan Ude are relatively old; these values are 25.9 and 24.72 years for Buryat men and women and 24.86 and 22.69 for non-indigenous men and women, respectively.

Проведено изучение брачной структуры столицы Бурятии, характеризующейся смешанным этническим составом. Установлены различия по ряду генетико-демографических параметров между районами Улан-Удэ. Национальный состав районов города отличается по числу этносов и доле основных национальностей – русских и бурят. В целом по Улан-Удэ доля женихов и невест русской национальности наблюдалась на уровне 71.44 и 73.79%, женихов-бурят и невест-буряток – 23.36 и 22.79% соответственно. Суммарная численность лиц других национальностей в населении Улан-Удэ не превышает 5.2% как среди невест, так и женихов. Средний возраст вступления в первый брак у представителей коренного и пришлого населения, проживающего в Улан-Удэ, имеет высокие значения – для мужчин и женщин бурятской национальности 25.9 и 24.72 лет соответственно, 24.86 и 22.69 лет для некоренного населения, соответственно.

Common (syntropic) genes of allergic diseases (ADs) HLA-DQB1, HLA-DRB1, IL4, IL4RA, MS4A2, HLA-DQA1, LTC4S, IL13, IL10, and TGFB1 have been identified on the basis of information from the HuGENet internet database. The functional realm of these genes is associated mainly with the initiation and regulation of an immune response and inflammation. Importance of these processes in the development of ADs is underlined. The results of cluster analysis of allergic diseases obtained using the data on common genes predisposing to their development are presented. Genetic clusterization of ADs confirms their accepted clinical classification.

На основании информации интернет-базы данных HuGENet выделены общие (синтропные) гены аллергических заболеваний (АЗ): HLA-DQB1, HLA-DRB1, IL4, IL4RA, MS4A2, HLA-DQA1, LTC4S, IL13, IL10, TGFB1. Функциональная сфера компетенции этих генов лежит главным образом в области инициации и регуляции иммунного ответа и воспаления. Подчеркивается важность этих процессов в развитии АЗ. Представлены результаты анализа кластеризации АЗ на основе данных об общности предрасполагающих к их развитию генов. Установлено, что генетическая кластеризация АЗ подтверждает принятую в клинике классификацию аллергических заболеваний.

We propose a novel universal methodology, Short Oligonucleotide Tandem Ligation Assay (SOTLA), for SNP genotyping. SOTLA is based on using a tandem of short oligonucleotide (TSO) probes consisting of three fragments: the core oligonucleotide and two flanking oligomers, one of which is immobilized onto a solid support and another one contains the biotin label. TSO is self-associated on a complementary DNA template, forms the complex containing two nicks, which are efficiently ligated with DNA ligase giving biotinylated oligonucleotide covalently bound to polymer beads. No ligation of TSO on an imperfect DNA template bearing the base substitution in the core binding site is occurred. We used SOTLA for the highly selective SNP analysis in different DNA fragments of human Y chromosome. Comparison of SOTLA results with those of PCR-RFLP and allele-specific PCR techniques demonstrates that SOTLA ensures the univocal reliable SNP analysis in different PCR fragments varying in length and base composition. The fundamental difference between SOTLA and well known OLA approaches while using T4 DNA ligase is that the accuracy of SNP analysis in OLA is ensured only by the specificity of ligase while that in SOTLA is provided by the specificity of both ligation and hybridization of TSO probes.