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.

Антиоксидантная активность (АОА), оцениваемая по способности плазмы крови снижать выход продуктов, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой в модельной системе “лецитин - ионы Fe 2+”, определена у 75 мужчин и 46 женщин в городской (93% русские) и у 38 мужчин и 40 женщин в сельской популяциях (87% русские). По локусам TF (Aval в 5-м экзоне гена) и АСЕ (I/D-полиморфизм Alu-повтора в 16-м интроне) обследовано в городской популяции 130 и 141 человек соответственно (из них 102 и 111 человек исследованы по АОА). Для сельских жителей соответствующие объемы выборок составили 75 и 76 человек (оценки АОА получены для 73 и 74 человек). Для исследованных полиморфных локусов не выявлено различий в частотах аллелей между городской и сельской популяциями, наблюдаются равновесие Харди-Вайнберга и гаметическое равновесие. Оценки вкладов локусов генов TF и АСЕ в вариацию АОА в общей выборке городской и сельской популяций составили 0.6 и 0.5% соответственно.

Karyotyping of noncultivated cells of 60 first-trimester spontaneous abortions (blighted ovum and missed abortions) was carried out using fluorescence in situ hybridization (FISH) with centromere-specific DNA probes for all chromosomes of the karyotype. Conventional cytogenetic study of these abortions was impossible because of cell culture failures. The algorithm is proposed for molecular cytogenetic FISH analysis of interphase karyotypes. Chromosome abnormalities were found in 32 fetuses (53.3%). In groups of missed abortions and blighted ovum, the frequency of numerical chromosome abnormalities was 50 and 60%, respectively. Both the numerical chromosome abnormalities typical of spontaneous human abortions (autosomal trisomies, sex chromosome aneuploidy, and polyploidy) and a relatively rare type of genomic imbalance unidentifiable by standard cytogenetic analysis (autosomal monosomies 7, 15, 21, and 22 in mosaic state) were observed. The frequency of these type of chromosome abnormalities comprised 19% of all known karyotype abnormalities determined in spontaneously aborted embryos. Note that the level of confined placental mosaicism in embryos with low cell proliferative activity was 25%, which is substantially higher than the corresponding parameter (1–2%) determined by prenatal diagnosis of chromosome abnormalities in developing embryos. The results of interphase FISH analysis of cells with low proliferative activity in vitro suggest that the pathology of early fetal development and missed abortion in humans are associated with a wider spectrum of chromosome abnormalities.

С помощью флуоресцентной гибридизации in situ (FISH) с центромероспецифичными ДНК-зондами на все хромосомы набора проведен анализ кариотипа некультивированных клеток 60 спонтанных абортусов I триместра беременности (анэмбрионии и неразвивающиеся беременности), стандартное цитогенетическое исследование которых оказалось невозможным вследствие дегенерации клеточных культур. Предложен алгоритм молекулярно-цитогенетического анализа кариотипа с использованием интерфазного FISH-анализа. У 32 зародышей (53.3%) выявлены хромосомные аномалии. В группах неразвивающихся беременностей и анэмбрионий частота числовых хромосомных аномалий составила 50 и 60% соответственно. Обнаружены как характерные для спонтанных абортусов человека числовые нарушения хромосом (аутосомные трисомии, анеуплоидия половых хромосом, полиплоидия), так и сравнительно редкий тип геномного дисбаланса, практически не выявляемый стандартным цитогенетическим анализом - моносомии по аутосомам 7, 15, 21 и 22 в мозаичном состоянии. Частота этого типа хромосомных аномалий составила 19% от всех зарегистрированных нарушений кариотипа у спонтанно погибших зародышей. Кроме того, уровень ограниченного плацентарного мозаицизма у эмбрионов с низкой пролиферативной активностью клеток составил 25%, что существенно выше соответствующего показателя (в среднем 1-2%), регистрируемого при пренатальной диагностике хромосомных аномалий у продолжающих развитие зародышей. Результаты интерфазного FISH-анализа кариотипа клеток с низкой пролиферативной активностью in vitro свидетельствуют о более широком спектре хромосомных нарушений, определяющих патологию ранних этапов эмбрионального развития человека и невынашивание беременности.

In the patients with enzymopenic hereditary methemoglobinemia type I, a disease widely distributed on the territory of Yakutia, a search for the mutations in exons 3 and 4 of the DIA1 gene encoding NADH-cytochrome b5 reductase was carried out. It was shown that Yakut patients have none of three missence mutations, Arg57Gln, Leu72Pro, and Val105Met, described in case of this disease in the neighboring populations, Chinese and Japanese, inhabiting the territories south of Yakutia.