Сравнительный анализ митохондриальных геномов образцов из исторических памятников XIII века

Исследование древней ДНК (палеоДНК) является перспективным направлением генетики, ведь оно даёт нам возможность заглянуть в далёкое прошлое и узнать, кем были наши предки в этногенетическом отношении, как выглядели, как жили и даже чем болели. Последнее десятилетие – с момента опубликования первого генома древнего человека в 2010 году – ознаменовано огромными успехами в области геномных исследований популяций разных эпох из разных мест планеты (Rasmussen et al., 2010). Значительный прорыв в исследовании древней ДНК произошел с появлением новых методов масштабного геномного секвенирования (или секвенирования следующего поколения). История палеогеномных исследований неразрывно связана с изучением митохондриальной ДНК (мтДНК). Вследствие высокой копийности, небольшого размера и кольцевой формы митохондриальные геномы стали объектами самых первых исследований в этой области генетики (Higuchi et al., 1984; Rogaev et al., 2006). Очень удобны также для интерпретации полученных генетических данных такие особенности мтДНК, как наследование по материнской линии и без рекомбинаций. Это приводит к эволюции митохондриальных геномов посредством последовательного накопления мутаций из поколения в поколение. Скорость накопления мутаций в митохондриальном геноме, несмотря на эволюционную консервативность митохондриальных генов, довольно высока и примерно на порядок выше, чем в ядерных генах. В связи с отмеченными выше свойствами митохондриальный геном представляет собой достаточно простую генетическую систему для изучения макро- и микроэволюционных процессов. В настоящее время нет четкого понимания этногенетических процессов, происходивших на Руси в период становления Русского царства от удельных княжеств до централизованного государства. Например, известно, что коренное население Верхнего Поволжья характеризуется сложной историей формирования, связанной с расселением на этих территориях в раннем средневековье славянских племен и их взаимодействием с автохтонными финно-язычными племенами, а также историческими событиями более позднего времени. История формирования генофонда населения Верхнего Поволжья до сих пор неизвестна, однако может быть реконструирована с использованием современных геномных подходов. С целью изучения генетической структуры древнего населения Ярославля (одного из городов Владимиро-Суздальского княжества, располагавшегося на территории Верхнего Поволжья) были исследованы костные образцы из коллективного захоронения на территории Ярославского кремля, датируемого между 1220 и 1250 годами (Энговатова и др., 2012). Из костного материала были получены препараты ДНК и с помощью методов масштабного параллельного секвенирования реконструированы полные нуклеотидные последовательности митохондриальных геномов с глубиной покрытия от 6 до 119. С использованием программы MapDamage v2.0.8 было показано, что все образцы характеризуются высоким уровнем дезаминирования в первых позициях ридов, что подтверждает их аутентичность. Степень загрязнения современной ДНК человека, оцененная по митохондриальной ДНК (пакет программ Schmutzi), не превысила порогового значения 5% для всех образцов. С помощью методов филогенетического анализа (пакет программ mtPhyl v2.8) была определена принадлежность полученных митохондриальных геномов к конкретной гаплогруппе в соответствии с принятой классификацией мтДНК человека (van Oven, Kayser, 2009). Было показано, что исследованные образцы относятся преимущественно к западноевразийским гаплогруппам мтДНК. С целью установления происхождения выявленных митохондриальных линий был проведён филогеографический анализ с использованием баз данных современных (GenBank - 50175 индивидуальных образцов) и древних (AmtDB -1801) митохондриальных геномов. Показано, что исследованная выборка представителей средневекового населения Ярославля характеризуется высоким генетическим разнообразием и набором уникальных генетических линий, входящих в состав кластеров мтДНК, распространённых в различных современных популяциях Западной, Центральной и Восточной Европы, в том числе в русских популяциях. Дальнейшие исследования современной и древней ДНК позволят получить более детальную информацию об истории формирования генофондов как населения Ярославля, так и других русских популяций.

Биология
Дипломы

Вуз: Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (МГУ имени М.В. Ломоносова)

ID: 60d41d31e4dde5000108b8c7
UUID: 0877fe20-b6de-0139-3488-0242ac180005
Язык: Русский
Опубликовано: 3 месяца назад
Просмотры: 22

14.54

Александра Малярчук

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (МГУ имени М.В. Ломоносова)


1

Комментировать 0

Рецензировать 1

Скачать - 2,6 МБ


Поделиться работой
Current View

Рецензии:

  Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

Рецензия от Александра Малярчук
Рецензия Боринской С. А., д.б.н., заведующей лабораторией анализа генома ФГБУН Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН на выпускную квалификационную работу Малярчук Александры Борисовны (кафедра генетики биологического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова) «Сравнительный анализ митохондриальных геномов образцов из исторических памятников XIII века», выполненную в лаборатории эволюционной ге...

3 месяца назад
Для лиц старше 18 лет