Distribution of the X-linked androgen receptor gene (AR) alleles with different number of CAG repeat units in the first exon was analyzed in spontaneous abortuses having the 46,XX karyotype. The increased frequency of alleles with low number of trinucleotide repeat units in these specimens compared to adult healthy women was revealed. For more detailed analysis, all AR alleles were grouped into three classes: A, with a low CAG repeat number (21 to 23); B, with a moderate repeat number (24 to 28); and C, with a high maximum repeat number (29 to 32). Statistically significant among-sample differences in the frequencies of AA genotypes, which prevailed in spontaneous abortuses, were revealed. The samples tested were also different by the mean squared distance between the AR allele lengths, which constituted 81.8 ± 0.4 and 53.2 ± 0.5 in healthy women and spontaneous abortuses, respectively. Based on the data on inverse correlation between the length of the CAG repeat sequence and transcriptional activity of the androgen receptor gene, a hypothesis on selection against female individuals with the small number of CAG repeats in the AR gene and high transcriptional activity of this locus in prenatal period of human ontogeny is advanced.

Проанализировано распределение аллелей Х-сцепленного гена рецептора андрогенов (АР) с разным числом единиц CAG-повторов в первом экзоне у спонтанных абортусов с кариотипом 46,ХХ. Выявлена ​​повышенная частота аллелей с низким числом тринуклеотидных повторов у этих образцов по сравнению со взрослыми здоровыми женщинами. Для более детального анализа все аллели AR были сгруппированы в три класса: А, с низким числом повторов CAG (от 21 до 23); B, с умеренным числом повторов (от 24 до 28); и C с высоким максимальным числом повторов (от 29 до 32). Выявлены статистически значимые межвыборочные различия частот генотипов АА, преобладающих у спонтанных абортусов. Исследуемые образцы различались также по среднеквадратичному расстоянию между длинами аллелей AR, которое составило 81,8 ± 0,4 и 53,2 ± 0,5 у здоровых женщин и у самопроизвольно выкидышей соответственно. На основании данных об обратной корреляции между длиной последовательности CAG-повторов и транскрипционной активностью гена рецептора андрогенов выдвинута гипотеза об отборе особей женского пола с малым числом CAG-повторов в гене AR и высокой транскрипционной активностью этого локуса у пренатальный период онтогенеза человека развит.

The frequencies of autosomal trisomies in extraembryonic human tissues were estimated in the cases of different abnormalities of prenatal development, from the confined placental mosaicism (CPM) with either relatively normal embryogenesis or restricted intrauterine growth to spontaneous abortion. A tissue-specific compartmentalization was found to be characteristic of cell lines with trisomies for individual autosomes. Analysis of various phenotypical effects of chromosomal aberrations associated with mosaicism is necessarily required to understand the mechanisms and factors responsible for tissue chromosomal mosaicism. Based on analysis of the cell karyotype during prenatal diagnosing of chromosome aberrations in tissues of both extraembryonic and embryonic origin, in 1996, Wolstenholme proposed a model of CPM for individual chromosomes. According to the model, the distribution of cell lines with autosomal trisomies between extraembryonic tissues depends on the ratio between meiotic and mitotic mutations early in embryonic development. However, the model cannot be used to study tissue chromosomal mosaicism in spontaneous abortions, because little information is available on cell karyotype in embryonic tissues themselves after intrauterine fetal death. In this work, a model of tissue-specific chromosomal mosaicism was suggested based on the data on cell karyotype determined in extraembryonic tissues alone, which can be helpful in evaluating the contribution of tissue chromosomal differences into the etiology of early intrauterine death. Along with the experimental evidence, comparative analysis of the two models indicated that the meiotic chromosome nondisjunction plays the major role in trisomy formation and the resultant spontaneous arrest of embryonic development. Other factors responsible for tissue-specific distribution of chromosomal aberrations are also discussed. These are differences in cell proliferative activity, as well as changes in compartmentalization and migration of cells with abnormal karyotypes.

Оценивали частоты аутосомных трисомий во внеэмбриональных тканях человека при различных аномалиях внутриутробного развития от ограниченного плацентарного мозаицизма (КПМ) при относительно нормальном эмбриогенезе или ограничении внутриутробного роста до самопроизвольных абортов. Обнаружено, что для клеточных линий с трисомиями по отдельным аутосомам характерна тканеспецифическая компартментализация. Анализ различных фенотипических эффектов хромосомных аберраций, связанных с мозаицизмом, обязательно необходим для понимания механизмов и факторов, ответственных за тканевый хромосомный мозаицизм. На основе анализа кариотипа клеток при пренатальной диагностике хромосомных аберраций в тканях как внеэмбрионального, так и эмбрионального происхождения Вольстенхолм в 1996 г. предложил модель ЦПМ для отдельных хромосом. Согласно модели, распределение клеточных линий с аутосомными трисомиями между экстраэмбриональными тканями зависит от соотношения мейотических и митотических мутаций в начале эмбрионального развития. Однако модель не может быть использована для изучения тканевого хромосомного мозаицизма при самопроизвольных абортах, так как мало информации о кариотипе клеток в самих эмбриональных тканях после внутриутробной гибели плода. В настоящей работе предложена модель тканеспецифического хромосомного мозаицизма на основе данных о клеточном кариотипе, определяемом только во внеэмбриональных тканях, что может помочь в оценке вклада тканевых хромосомных различий в этиологию ранней внутриутробной смерти. Наряду с экспериментальными данными сравнительный анализ двух моделей показал, что нерасхождение мейотических хромосом играет основную роль в формировании трисомии и, как следствие, в спонтанной остановке эмбрионального развития. Обсуждаются и другие факторы, ответственные за тканеспецифическое распределение хромосомных аберраций. Это различия в пролиферативной активности клеток, а также изменения в компартментализации и миграции клеток с аномальными кариотипами.

The distribution of alleles and haplotypes of three diallellic Y-specific loci (YAP, DYF155S2, and Tat) in the populations of Kyrgyz, Uzbeks and Tajiks was analyzed. In Kyrgyzes and Uzbeks, a relatively high frequency of the DYF155S2 deletion (20 and 12.5%, respectively) and the C allele at the Tat locus (11.2 and 8.3%, respectively) were revealed. In the populations of southern Kyrgyzes and Uzbeks, two chromosomes carrying the YAP+ allele were detected. In both cases the YAP+ allele was found within the YAP+/DYF155S2+/TatT haplotype. The Tajik population was monomorphic in respect to the polymorphisms studied. The Tajiks demonstrated the presence of only the YAP–/DYF155S2+/TatT haplotype. This haplotype appeared to be most frequent in Kyrgyz (78.8%) and Uzbeks (83.3%). The question on the origin and the distribution of Y-chromosome variants in Eurasia are discussed.

Проанализировано распределение аллелей и гаплотипов трех диаллельных Y-специфических локусов (YAP, DYF155S2 и Tat) в популяциях кыргызов, узбеков и таджиков. У кыргызов и узбеков выявлена ​​относительно высокая частота делеции DYF155S2 (20 и 12,5% соответственно) и аллеля С в локусе Tat (11,2 и 8,3% соответственно). В популяциях южных кыргызов и узбеков выявлены две хромосомы, несущие аллель YAP+. В обоих случаях аллель YAP+ обнаружен в составе гаплотипа YAP+/DYF155S2+/TatT. Таджикская популяция была мономорфна по изученным полиморфизмам. Таджики продемонстрировали наличие только гаплотипа YAP-/DYF155S2+/TatT. Этот гаплотип оказался наиболее частым у кыргызов (78,8%) и узбеков (83,3%). Обсуждается вопрос о происхождении и распространении вариантов Y-хромосомы в Евразии.

Variation of Mongoloid-specific restriction sites of mitochondrial genome was analyzed in three territorial groups of Tuvinians. Distribution of mitochondrial DNA haplogroups A, B, C, and D on the territory of the Tuva Republic was estimated. The populations studied did not display distinct differentiation in respect to the mtDNA polymorphism. The specific feature of Tuvinian mitochondrial gene pool was the prevalence of only one haplogroup C (over 40%), mainly represented by two mitotypes. The high frequency of this haplogroup makes Tuvinians similar to more northern Siberian populations. On the other hand, the presence of haplogroup B indicates that Tuvinians have affinity to ethnic groups of Central Asia.

Проанализирована изменчивость монголоидно-специфических сайтов рестрикции митохондриального генома в трех территориальных группах тувинцев. Оценено распространение гаплогрупп митохондриальной ДНК А, В, С и D на территории Республики Тыва. Исследуемые популяции не проявляли четкой дифференциации по полиморфизму мтДНК. Особенностью тувинского митохондриального генофонда было преобладание только одной гаплогруппы С (более 40%), представленной в основном двумя митотипами. Высокая частота этой гаплогруппы роднит тувинцев с более северными сибирскими популяциями. С другой стороны, наличие гаплогруппы В указывает на родство тувинцев с этносами Средней Азии.

Polymorphism of three populations of the Buryat Republic and a population from Aginskii Buryat Autonomous okrug of Chita oblast was examined using a set of five autosomal Aluinsertions at theACE, PLAT, PV92, APOA1,and F13Bloci. The allele frequency distribution patterns revealed in Buryat populations were typical to other Asian populations. Buryats were characterized by relatively low level of intrapopulation diversity (0.369 in the pooled population sample). Analysis of autosomal Aluinsertions suggests the uniformity of the Buryat gene pool. The coefficient of genetic differentiation in the four populations studied was 0.8%.

Полиморфизм трех популяций Республики Бурятия и популяции Агинского Бурятского автономного округа Читинской области исследовали с использованием набора из пяти аутосомных Alu-вставок по локусам ACE, PLAT, PV92, APOA1 и F13. Выявленные закономерности распределения частот аллелей в бурятских популяциях были типичны для других азиатских популяций. Буряты характеризовались относительно низким уровнем внутрипопуляционного разнообразия (0,369 в сводной выборке населения). Анализ аутосомных Alu-инсерций свидетельствует об однородности бурятского генофонда. Коэффициент генетической дифференциации в четырех исследованных популяциях составил 0,8%.

Polymorphism of three rural populations of the Tuva Republic was examined using a set of five autosomal Aluinsertions at the ACE, PLAT, PV92, APOA1,and F13Bloci. The allele frequency distribution patterns revealed in Tuvinians were typical to Mongoloid populations of Asia and were characterized by relatively high frequency of the Alu-repeat insertion at the PV92and F13Bloci along with relatively low insertion frequency at the APOA1locus. With respect to the test systems used, Tuvinian populations examined displayed high levels of genetic diversity. The mean expected heterozygosity values in the populations of Kungurtug, Toora-Khem, and Teeli were 0.433, 0.407, and 0.437, respectively. The level of genetic diversity in the pooled Tuvinian sample was 0.432. The coefficient of genetic differentiation in the three populations studied was 1.4% pointing to relatively low level of genetic subdivision of the indigenous Tuvinian populations. However, estimates of genetic differentiation of the Tuvinian gene pool made by use of the Alu-repeat system were higher compared to those performed using classical protein systems, mtDNA, or Y-chromosomal haplotypes. Even though Tuvinian populations were characterized by common gene pool, some features specific to Western Tuvinian population could be distinguished. These features could be associated with higher contribution of the Caucasian component to the gene pool of this population. Phylogenetic analysis demonstrated close genetic relationships between the Tuvinian and Altaic ethnic populations.

Полиморфизм трех сельских популяций Республики Тыва исследовали с помощью набора из пяти аутосомных Alu-вставок в локусах ACE, PLAT, PV92, APOA1 и F13. Паттерны частотного распределения аллелей, выявленные у тувинцев, были типичны для монголоидных популяций Азии и характеризовались относительно высокой частотой инсерций Alu-повторов в локусах PV92 и F13 при относительно низкой частоте инсерций в локусе APOA1. Что касается используемых тест-систем, то исследованные тувинские популяции показали высокий уровень генетического разнообразия. Средние ожидаемые значения гетерозиготности в популяциях Кунгуртуг, Тоора-Хем и Теэли составили 0,433, 0,407 и 0,437 соответственно. Уровень генетического разнообразия в объединенной тувинской выборке составил 0,432. Коэффициент генетической дифференциации в трех исследованных популяциях составил 1,4%, что свидетельствует об относительно низком уровне генетической подразделенности коренных тувинских популяций. Однако оценки генетической дифференциации генофонда тувинцев, сделанные с использованием системы Alu-повторов, были выше, чем оценки, выполненные с использованием классических белковых систем, мтДНК или Y-хромосомных гаплотипов. Несмотря на то, что тувинские популяции характеризовались общим генофондом, можно выделить некоторые черты, характерные для западнотувинской популяции. Эти особенности могут быть связаны с более высоким вкладом европеоидного компонента в генофонд данной популяции. Филогенетический анализ показал тесную генетическую связь тувинского и алтайского этносов.

Using methods of mathematical statistics the relationships were determined between 31 anthropometric traits (ATs) and the frequency of the X-monosome cell clone in 53 patients with either 45,X-monosomy or mosaic forms (45,X/46,XX) of the Shereshevsky–Turner syndrome (STS). AT variations were studied in patients untreated with growth hormone and in 25 control fertile healthy women. In 29 patients, the degree of mosaicism was assessed by interphase FISH analysis using X-centromer-specific DNA probe hybridized to the cell nuclei of two types of tissues differing in embryonic origin (lymphocytes and oral epithelium, originating from meso- and ectoderm, respectively). The level of X-monosome mosaicism had a substantial effect on some AT, which depended similarly on the proportion of X-monosome cells in tissues of different embryonic origin. Statistically significant negative correlations were revealed between the size of X-monosome clone and 13 height–weight, longitudinal, and circumference traits, whereas positive correlations were characteristic of seven mostly width traits. Eleven ATs showed no correlation with the X-monosome cell clone. Discriminant analysis of all ATs, whose variations depended on the frequency of X-monosome cell clone, was found to be an essential tool for precise classification of both STS patients with different degree of mosaicism and healthy women. Based on these results, the set of ATs characteristic of the STS phenotype was identified