Новая информация о генофонде восточных хантов

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

НОВАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ГЕНОФОНДЕ ВОСТОЧНЫХ ХАНТОВ

Н.Х. Спицына1, С.В. Макаров2, Л.В. Бец3, СА. Лимборская4, М.К. Карапетян23, Л.С. Бычковская2, Г.В. Пай2, Н.В. Алексеева2, В.А. Спицын2

1ФГБУ «Институт этнологии и антропологии им. НН. Миклухо-Маклая» РАН, Москва 2ФГБУ «Медико-генетический научный центр» РАМН, Москва 3МГУ им. МВЛомоносова биологический факультет, кафедра антропологии, Москва 4ФГБУ «Институт молекулярной генетики» РАН, Москва

Представлены результаты популяционо-генетического обследования восточных хантов на основе коллекции биологического материала лаборатории экологической генетики ФГБУ МГНЦ. По широкому спектру генетико-биохимических (HP, TF, GC, PI, ACP, PGM1, ESD,GLO1) и аутосомых ДНК-полиморфизмов (CHIT1, NOS3, ABCC11) изучены ханты бассейнов рек Юган и Аган. Гзнофонд восточных хантов включает в себя аллели, характерные как для монголоидных, так и для европеоидных популяций. Одной из основных задач настоящей работы явилось установление этно-ант-ропологической значимости «новых» аутосомных ДНК-полиморфизмов. Была показана высокая степень эффективности применения генетической изменчивости CHIT1 в антропологическом отношении. Доля западно-евразийских вариантов ДНК у северных хантов составила 43.3%, а восточно-евразийских - 56.7%. Имеющиеся в нашем распоряжении материалы по серологическим и генетико-биохимическим маркерам (AB0, MN, RH, HP, TF, GG, C'3, PI, ACP, PGM1, ESD, GLO1), позволяют оценить генетические взаимоотношения между хантами и рядом соседних и более удаленных финно-угорских и и тюркоязычных популяций. Как и следовало ожидать, ханты обнаруживают наибольшую генетическую близость к соседней угорской группе манси.

Ключевые слова: восточные ханты, генетико-биохимический полиморфизм, ДНК-маркеры, метисная популяция

Введение

Ханты - одна из малочисленных народностей Крайнего Севера РФ. Издавна они широко расселились по бассейну реки Оби и ее притокам. Суммарная численность хантов по переписи 1989 г. составляла 22.5 тыс. человек [и^: http://www.hrono.ru/ е^оэу/е^оэ^^а^у^р], по переписи 2010 г. возросла до 30.9 тыс. чел. [Росстат, 2011]. Этническая культура хантов самобытна и сложна.

Самоназвание рассматриваемой этнической группы включает такие наименования как ханти, хандэ, кантэк, а до начала XX века русские называли хантов остяками [Хайду, 1985]. Территориально выделяются три этнографические группы, соответствующие диалектному делению хантыйского языка: северная, южная и восточная. Эти категории дифференцируются на еще более дробные подразделения, называемые обычно по реке,

в бассейне которой они живут. Вместе с манси и венграми они образуют угорскую ветвь финно-угорской этнолингвистической семьи. В хантыйском языке насчитывают три группы диалектов [Хайду, 1985].

Этногенез хантов на сегодняшний день остается еще далеко не решенной проблемой. Современные представления об этногенезе этого народа основаны на гипотезе, сформулированной В.Н. Чер-нецовым [Чернецов, 1941], с которой согласуется большинство археологических, антропологических и этнографических данных. Происхождение обского угорского населения Западной Сибири связано, с одной стороны, с неолитической культурой аборигенного населения уральской языковой семьи (IV в. до н.э.), с другой, с пришлыми кочевыми племенами скифо-сарматской культуры, которые соотносятся с уграми, населявшими Среднее Прииртышье. Генезис северных хантов археологи

Илл. 1. Ханты верховьев бассейна р. Юган

связывают с усть-полуйской культурой, локализованной в бассейне р. Обь от устья Иртыша до Обской губы. С середины II тыс. н.э. северные ханты испытали сильное влияние ненецкой оленеводческой культуры. Южные ханты расселяются вверх от устья Иртыша на территории южной тайги, лесостепи и в культурном плане более тяготеет к южным народам. Значительную роль в становлении этой группы оказало тюркоязычное население. Восточные ханты локализуются в Среднем Приобье, включая притоки Югана, Ага-на, Салыма, Васюгана. Культура этой группы в большей степени, чем другие, сохраняет северосибирские черты. Также в формировании восточных хантов отчетливо выделяется саяно-алтай-ский компонент [Левин, 1941].

В целом, археологические материалы свидетельствуют о сложности протохантыйских культур, о наличии в них разных этнических элементов. Позднее, в эпоху средневековья, существенное воздействие на них оказал тюркский этнический компонент, отмечаются следы тунгусского и кетс-кого влияния. В последующем, часть западных хантов переселилась на восток и север. На севере ханты вступали в контакты с ненцами и частично были ими ассимилированы. В южных районах шли интенсивные процессы тюркизации. Таким образом, в формировании этнографических категорий хантов существенную роль сыграли процессы этнокультурного взаимодействия с соседними народами [Дремов, 1967].

Антропологические особенности хантов позволяют отнести их к уральской контактной расе, которая является гетерогенной, в территориальном соотношении, монголоидных и европеоидных черт. Ханты, наряду с селькупами и ненцами, входят в западносибирскую группу популяций, для которой характерно повышение доли монголоид-ности по сравнению с другими представителями уральской расы (илл. 1).

Первое упоминание об исследовании генетических систем среди хантов приводится в работе Ю.Г. Рычкова [Рычков, 1965] и в коллективной сводке [Mourant et al., 1976]. В дальнейшем, информация о генетико-биохимической изменчивости среди хантов была представлена в книге В.А. Спицына [Спицын, 1985]. Обширные материалы по изучению генетической изменчивости у населения приполярных районов, включая хантов, опубликованы в монографии академика В.П. Пу-зырева [Пузырев, 1991]. Изучена новая информация о распределении серологических факторов (системы AB0, Rh, Kk) среди хантов [Донсков, Меркулова, 2006]. В этих исследованиях подчеркивается значение анализа генетических факторов в сохранении здоровья населения северных регионов. С развитием ДНК-технологий стали появляться перспективные в этногенетическом аспекте материалы по изучению изменчивости ми-тохондриальной ДНК среди хантов [Наумова, и др., 2009]. В частности, в этой работе анализируются частоты гаплогрупп мтДНК у северных хантов. При этом исследователи подчеркивают наличие как западно- так и восточноевразийских вариантов мтДНК в их генофонде, что свидетельствует о смешанном происхождении хантыйской популяции.

В изложенном ниже сообщении представлена новая информация о генетико-биохимических и молекулярно-генетических полиморфизмах в популяции восточных хантов.

Материалы и методы

В качестве материала для исследования послужили образцы крови из популяционной коллекции лаборатории экологической генетики ФГБУ «Медико-генетический научный центр» РАМН. Материал был собран в течение ряда лет в процессе экспедиционных работ при участии местных органов здравоохранения среди восточно-хантыйского населения, постоянно проживающего в бассейнах рек Юган и Аган. Принадлежность пробандов к этнической группе хантов идентифицировалась посредством анкетирования и помощи информаторов в изучаемых группах населения. Биологический материал был получен от совершеннолетних первичных доноров с их добровольного согласия.

Для идентификации полиморфизма белковых систем использовались лизаты эритроцитов, а также образцы сыворотки крови. Белковые полиморфные системы изучались посредством элект-рофоретического анализа [Спицын, 1985] и изоэ-лектрофокусирования (ИЭФ) [Budowle, Murch, 1986; Dykes, Polesky, 1984; Kamboh, Ferrel,1986; Kueppers, Christopherson, 1978; Kuhnl, 1979; Sebetan, Saqisaka 1988]. Изучение биологического материала на уровне ДНК осуществлялось стандартными методами - посредством экстракции ДНК из образцов крови, амплификации анализируемых участков: 27п.н.-дупликации в 10 эк-зоне гена CHIT1 (rs3831317) [Boot et al., 1998], 27п.н.-делеции в 29 экзоне ABCC11 [Yoshiura et al., 2006] и VNTR-полиморфизма в 4 интроне NOS3 [Asensi et al., 2007].

Реакцию проводили в 25 мкл смеси, содержащей: 0.1-100 нг ДНК; 0.2 мМ каждого dNTP; по 1 мкМ каждого праймера; 0.5 ед. Dream Taq-поли-меразы (Fermentas, Литва), 2.5 мкМ 10-кратного буфера Dream Taq Green на приборе C1000 (BioRad) в течение 33 циклов смены температур: 95°С -9 с, 57°С (CHIT1)/ 60°C (ABCC11)/ 69°C (NOS3) -20 c, 72°C - 1 c. Праймеры имели следующие последовательности: 5'-AGCTATCTGAAGCAGA-3' и 5'- GGAGAAGCCGGCAAAGTC- 3' - для CHIT1, 5'-AGCCACAGCCTCCATTGAC-3' и 5'-TTCCCATTGCCCATAACCAG-3' - для ABCC11, 5'-CTATGGTAGTGCCTTGGCTGGAGG-3' и 5'- ACCGCCCAGGGAAGCTCCGCT-3' - для NOS3.

При разделении амплифицированных фрагментов ДНК методом электрофореза в 3% агарозном геле с последующей визуализацией в УФ-свете их длина составляла: 99 и 75 п.н. - для CHIT1; 147 и 120 п.н. - для ABCC11; 195 и 168 п.н. - для NOS3.

Статистическая обработка проводилась с использованием пакета программ STATISTICA 6.0 (StatSoft Inc.).

Результаты и обсуждение

Результаты определения полиморфных систем на генетико-биохимическом и молекулярно-генетическом уровнях в изученной выборке восточных хантов представлены в табл. 1 и 2.

Из рассмотрения частот аллелей в суммарной выборке восточных хантов следует, что эта субэтническая группа занимает промежуточное положение между популяциями Восточной Европы и коренными жителями Восточной Азии. Например, хантыйской группе присущи западно-евразийские концентрации аллелей HP и ESD. Напротив, генетические факторы систем TF и ACP отчетливо свидетельствуют о восточно-евразийском вкладе в генофонд восточных хантов. Одной из основных задач настоящей работы явилось установление этно-антропологической значимости «новых» аутосомных ДНК-полиморфизмов. Так, ранее нами была установлена высокая степень эффективности применения полиморфизма CHIT1 в антропологическом отношении. Распространенность вариантов гена CHIT1 заметно отличается между тремя большими расами. В этой связи представлялось целесообразным оценить соотношение европеоидной и монголоидной компонент у хантов, воспользовавшись формулой по изучению смешанных популяций:

L ^ 4n"lUl [Ниль, Шелл, 1958],

Иногда это выражение называют уравнением Бернштейна [Emery, 1986], где, qn — частота ал-леля в смешанной популяции (в нашем случае -у хантов), qd - частота аллеля в среднем в западно-евразийской популяции, qc - частота аллеля в гипотетически исходной восточно-евразийской популяции (средняя по монголоидам). Принимая во внимание средние величины частот аллеля CHIT1*T для популяций гипотетически исходных западно-евразийских и восточно-евразийских групп, мы получили для восточных хантов 56.7% монголоидного и 43.3% европеоидного компонентов. О смешанном происхождении этой этнической группы свидетельствует рассмотрение полиморфизма мтДНК у казымской субпопуляции северных хантов [Наумова, Хаят, Рычков, 2009]. В работе приводятся данные о разнообразии мтДНК в одной из северных групп (казымских) хантов. Здесь представлены результаты о частотах гаплогрупп мтДНК, характерных как для западно-, так и для восточно-евразийских популяций. Доля западно-евразийских вариантов мтДНК у казымских хантов составила 0.575, а восточно-евразийских - 0.425.

Таблица 1. Численности установленных фенотипов и генотипов на уровнях генетико-биохимических и молекулярно-генетических полиморфизмов в изученной группе восточных хантов

Ген Фенотип (генотип) Численности фенотипов (генотипов) Г NW

Наблюдаемые Ожидаемые

1-1 18 18.50

HP 1-2 69 68.00 0.0320

2-2 62 62.50

Cl-Cl 51 50.58

TF C1-C2 C1-C3 C2-C3 7 3 1 7.23 3.61 0.26 2.5702

SS 30 27.34

FS 14 17.13

GC FF S2 3 9 2.68 11.20 3.0886

F2 6 3.51

2-2 1 1.15

M1M1 41 38.11

M1M2 13 16.33

PI M1M3 M2M2 3 3 5.44 1.75 6.8220

M2M3 2 1.17

M3M3 1 0.19

AA 9 7.53

ACP AB BB ВС 49 90 1 51.71 88.76 0.77 0.7397

1 + 1 + 48 47.68

1 + 1- 24 19.30

1+2+ 21 22.14

1+2- 27 31.22

PGM1 1-1- 1-2+ 1 6 1.95 4.48 7.0856

1-2- 3 6.32

2+2+ 3 2.57

2+2- 7 7.25

2-2- 9 5.11

l-l 9 9.76

GLOl 1-2 58 56.49 0.1063

2-2 81 81.76

1-1 132 130.61

ESD 1-2 15 17.79 3.6616

2-2 2 0.61

TT 50 50.16

CH1T1 TH 67 66.68 0.0032

HH 22 22.16

5-5 95 95.13

NOS3 4-5 4-4 21 1 20.74 1.13 0.0105

i¡ 64 64

АВССП id 0 0

dd 0 0

Таблица 2. Частоты аллелей генов HP, TF, GC, PI, ACP, PGM1, GLO1, ESD, CHIT1, NOS3, ADCC11 в изученной группе восточных хантов

Ген Численность (N) Аллель Частота

HP 149 HP*1 HP*2 0.3523 + 0.0277 0.6477 + 0.0277

TF 62 TF*C1 TF*C2 TF*C3 0.9032 ± 0.0266 0.0645 + 0.0221 0.0323 + 0.0159

GC 63 GC*1S GC* 1F GC*2 0.6587 + 0.0422 0.2063 ± 0.0361 0.1349 ±0.0304

PI 63 P1*MI PI*M2 P1*M3 0.7778 + 0.0370 0.1667 + 0.0332 0.0556 ±0.0204

ACP 149 ACP* A ACP*B ACP*C 0.2248 ±0.0242 0.7718 ± 0.0243 0.0034 ± 0.0034

PGM l 149 PGM 1*1 + PGM1 *1-PGM 1*2+ PGM 1 *2- 0.5676 ±0.0288 0.1149 ± 0.0185 0.1318 ± 0.0197 0.1858 ±0.0226

GLOl 148 GLOl* 1 GL01*2 0.2568 ± 0.0254 0.7432 ± 0.0254

ESD 149 ESD* 1 ESD*2 0.9362 ±0.0142 0.0638 ±0.0142

CHIT1 139 CH1T1*T CH1T1*H 0.6007 ± 0.0294 0.3993 ± 0.0294

NOS3 117 NOS3*5 NOS2*4 0.9017 ± 0.0195 0.0983 ± 0.0195

ABCC1 1 64 ABCCI l*i ABCC11 *d 1.0000 0.0000

Наконец, имеющиеся в нашем распоряжении материалы по серологическим и генетико-биохи-мическим маркерам (ABO, MN, RH, HP, TF, GG, C'3, PI, ACP, PGM1, ESD, GLO1), позволяют оценить генетические взаимоотношения между хантами и рядом соседних и более удаленных финно-угорских и и тюркоязычных популяций (рис. 2) [Спицын и др., 2009].

Таким образом, представленные данные по-пуляционно-генетического анализа вносят новую генетическую информацию, свидетельствующую о том, что генофонд восточных хантов включает в себя признаки характерные как для монголоидных, так и для европеоидных популяций. При этом, оценка генетических взаимоотношений с финно-угорскими и и тюркоязычными популяциями выявляет наибольшую генетическую близость к соседней угорской группе манси.

0,02 0,01

х,_I_л_j_|_.

_чуваши

_коми-зыряне

коми-пермяки

татары

МС'РДБЗ

марийцы финны

удмурты саамы

манси

ханты

Илл. 2. Дендрограмма генетических взаимоотношений между хантами, соседними и более удаленными финно-угорскими и тюрко-язычными группами по «классическим» генетическим маркерам генов (АВ0, МЫ, РН,

НР, ТР ОО, С'3, Р1, АСР, Р0М1, БЭО, 0Ц01}

Благодарности

Исследование выполнено при частичной финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту РФФИ № 14-06-00422а и РГНФ №12-01-00063а.

Библиография

Дремов В.А. Древнее население лесостепного Приобья в эпоху бронзы и железа по данным палеоантропологии // Советская Этнография, № 6. 1967. С. 13-17. Донское С.И., Меркулова H.H. Группы крови у ханты Среднего Приобья // Вестник службы крови России, 2006. 3 с.

Левин М.Г. Краниологический тип хантэ и манси // Краткие сообщения о научных работах Научно-исследовательского института и музея антропологии. М., 1941. С. 27-29. Наумова О.Ю., Хаят С.Ш., Рычков С.Ю. Разнообразие митохондриальной ДНК у казымских ханты // Генетика, 2009. Т. 45. № 6. С. 857-861. Ниль Дж. и Шелл У. Наследственность человека. М.: Изд-во иностранной литературы, 1958. 390 с. Пузырев В.П. Медико-генетические исследования населения приполярных регионов., Томск: Изд-во Томского университета, 1991. 200 с. Росстат, 2011. Сайт Федеральной службы государственной статистики [Электронный ресурс]. URL: http:// www.gks.ru/ (дата обращения 02.03.2014).

Рычков Ю.Г. Об особенностях серологической дифференциации народов Сибири // Вопросы антропологии, 1965. Вып. 21. С. 18.

Спицын В.А. Биохимический полиморфизм человека. М.: МГУ, 1985. 214 с.

Спицын В.А., Бацевич В.А., Ельчинова Г.И., Кобылянс-кий Е.Д. Генетическое положение чувашей в системе финно-угорских и тюркоязычных популяций // Генетика, 2009. Т. 45. № 9. С. 1270-1276. Хайду П. Уральские языки и народы. М.: Прогресс, 1985. 430 с.

Чернецов В.Н. Очерк этногенеза обских угров // Краткие сообщения Института истории материальной культуры, 1941. Т. 9. С. 18-27.

Asensi V, Montes A.H., Valle E, Ocana M.G., Astudillo A., Alvarez V., Lopez-Anglada E., Solis A., Coto E. Meana A, Gonzalez P., Carton J.A., Paz J., Fierer J., Celadab A. The NOS3 (27-bp repeat, intron 4) polymorphism is associated with susceptibility to osteomyelitis // Nitric Oxide, 2007. Vol. 16. N 1. P. 44-53.

Boot R.G., Renkema G.H., Verhoek M, Strijland A., Bliek J., de Meulemeester T.M., Mannens M.M., Aerts J.M. The human chitotriosidase gene. Nature of inherited enzyme deficiency // J. Biol. Chem., 1998. Vol. 273. N 40. P. 2568025685.

Budowle B, Murch R.S. Appications of Isoelectric Focusing // Forensic serology, 1986. Vol. 31. N 3. P. 12. Dykes D.D., Polesky H.F. Review of isoelectric focusing for GC, PGM1, TF and Pi subtypes: population distributions // Crit. Rev. Clin. Lab. Sci., 1984. Vol. 20 (2). P. 115151.

Emery A.E.H. Methodology in Medical Genetics. An introduction to statistical methods. 1986. 197 p. Kamboh M.I., Ferrel R.E. Ethnic variation in vitamin D-binding protein (GC): a review of isoelectric focusing in human populations // Hum. Genet., 1986. Vol. 72. P. 281293.

Kueppers K. Christopherson M.J. 61AT: further genetic heterogeneity revealed by IEF // Am. J. Hum. Genet., 1978. Vol. 30 (4). P. 359-365.

Kuhnl P. A third common allele in transferring system TFC3, detected by Isoelectricfocusing // Hum. Genet., 1979. Vol. 50. P. 193-198.

Mourant A.E., Kopec A.C., Domaniewska-Sobczak K. The distribution of the human blood groups and other polymorphisms. L.: Oxford Univ. press, 1976. 1055 p. Sebetan I.M., Saqisaka K. Vitamin D binding protein (Gc) subtypes by isoelectric focusing and immunoblotting // Forensic Sci. int., 1988. Vol. 37 (1). P. 33-36. Yoshiura K, Kinoshita A., Ishida T., Ninokata A., Ishikawa T, Kaname T., Bannai M., Tokunaga K, Sonoda S., Komaki R, Ihara M., Saenko V.A. and 27 others. A SNP in the ABCC11 gene is the determinant of human earwax type. // Nature Genet., 2006. Vol. 38. P. 324-330.

Контактная информация:

Спицы/на Наиля Хаджиевна: e-mail: nailya.47@mail.ru; Бец Лариса Валериановна: e-mail: larisa-bez@yandex.ru; Макаров Сергей Вячеславович: e-mail: ecolab@med-gen.ru; Лимборская Светлана Андреевна: e-mail: limbor@img.ras.ru; Карапетян М. К. : e-mail: marishkakar@hotmail.com; Бычковская Л.С. : e-mail: ecolab@med-gen.ru; Пай Г.В.: e-mail: ecolab@med-gen.ru; Алексеева Н.В. : e-mail: ecolab@med-gen.ru; Спицын Виктор Алексеевич: e-mail: spitsyns@yandex.ru.

NEW INFORMATION ABOUT GENE POOL OF EASTERN KHANTS

N.Kh. Spitsyna1, S.V. Makarov2, L.V. Bets3, S.A. Limborskaya4, M.K. Karapetian2-3,

L.S. Bichkovskaya2 , G.V. Pay2, N.V. Alexeeva2, VA. Spitsyn2

1 Institute of ethnology and anthropology, Russian Academy of Sciences, Moscow

2 Research Centre for Medical Genetics, Russian Academy of Medical Sciences, Moscow

3 Lomonosov Moscow State University, Biological faculty, Department of Anthropology, Moscow

4 Institute of molecular genetics, Russian Academy of Sciences, Moscow

Results of population genetic study among eastern Khants from a collection of biological material of ecological genetics lab. RCMG were presented. On a wide range of biochemical-genetic markers (HP, TF, GC, PI, ACP, PGM1, GLO1, ESD) and autosomal DNA polymorphisms (CHIT1, ABCC11,NOS3 ) among Khantian population of Yugan and Agan rivers drainage-basins were analyzed. The gene pool of eastern Khants includes characters peculiar to both for eastern Eurasian and western Eurasian populations. One of the main objectives of our work was establishment of the ethnic anthropological importance «new» autosomal DNA polymorphisms. High degree of CHIT1 polymorphism efficiency in the anthropological relation was established. The share of western Eurasian genetic component in studied Khantian group forms 43.3% and eastern Eurasian proportion was 56.7%. Our data about serological and biochemical genetic markers (AB0, MN, RH, TF, GC, C'3, PI, ACP, PGM1, ESD, GLO1) allows to estimate genetic relationship between Khants and neighboring and more remote Finno-Ugric and Turkic populations. As one expect, Khants finds the greatest genetic proximity to neighboring Mansi.

Keywords: eastern Khants, biochemical genetic polymorphisms, DNA markers, mixed population