Полиморфизм генов FADS и история формирования коренного населения Сибири

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследован полиморфизм локусов rs174570, rs74771917 и rs7115739 FADS-генов в популяциях Сибири. Показано, что у современного коренного населения частота варианта rs174570-T, маркирующего гаплотип A с пониженным уровнем экспрессии десатураз жирных кислот, растет в направлении с юга на север Сибири. Аналогично в северном направлении наблюдается увеличение частоты гаплотипа TTT по локусам rs174570, rs74771917 и rs7115739. Однако в древности популяции Восточной Сибири (ее северо-восточной части, Байкальского региона и Приморья) характеризовались одинаково высокой частотой варианта rs174570-T (более 80%). Показано, что основной приток аллеля rs174570-С (и гаплотипа CCG) на северо-восток Сибири произошел относительно недавно, на протяжении последних 300 лет в результате брачных контактов между коренным населением и пришлыми группами преимущественно восточноевропейского происхождения. Интенсивность генного потока (по аллелю rs174570-С) оценивается в 1.5–4.4% на поколение. Появление варианта rs174570-С у населения Байкальского региона регистрируется с эпохи энеолита, что связано, по всей видимости, в основном с продвижением на восток Сибири племен афанасьевской культуры. Между тем анализ палеогеномных данных показал, что гаплотип TTT, с высокой частотой распространенный у современных эскимосов и американских индейцев, в верхнем палеолите присутствовал у населения Приамурья, и поэтому его носители, по всей видимости, принимали участие в формировании древнейшего населения Берингии.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Б. А. Малярчук

Институт биологических проблем Севера Дальневосточного отделения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: malyarchuk@ibpn.ru
Россия, Магадан, 685000

М. В. Деренко

Институт биологических проблем Севера Дальневосточного отделения Российской академии наук

Email: malyarchuk@ibpn.ru
Россия, Магадан, 685000

Г. А. Денисова

Институт биологических проблем Севера Дальневосточного отделения Российской академии наук

Email: malyarchuk@ibpn.ru
Россия, Магадан, 685000

А. Н. Литвинов

Институт биологических проблем Севера Дальневосточного отделения Российской академии наук

Email: malyarchuk@ibpn.ru
Россия, Магадан, 685000

И. К. Дамбуева

Институт биологических проблем Севера Дальневосточного отделения Российской академии наук

Email: malyarchuk@ibpn.ru
Россия, Магадан, 685000

Список литературы

  1. Ameur A., Enroth S., Johansson A. et al. Genetic adaptation of fatty-acid metabolism: A human specific haplotype increasing the biosynthesis of long-chain omega-3 and omega-6 fatty acids // Am. J. Hum. Genet. 2012. V. 90. P. 809–820. https://doi.org/10.1016/j.ajhg.2012.03.014
  2. Fumagalli M., Moltke I., Grarup N. et al. Greenlandic Inuit show genetic signatures of diet and climate adaptation // Science. 2015. V. 349. P. 1343–1347. https://doi.org/10.1126/science.aab2319
  3. Kothapalli K.S.D., Ye K., Gadgil M.S. et al. Positive selection on a regulatory insertion-deletion polymorphism in FADS2 influences apparent endogenous synthesis of arachidonic acid // Mol. Biol. Evol. 2016. V. 33. P. 1726–1739. https://doi.org/10.1093/molbev/msw049
  4. Amorim C.E., Nunes K., Meyer D. et al. Genetic signature of natural selection in first Americans // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2017. V. 114. P. 2195–2199. https://doi.org/10.1073/pnas.1620541114
  5. Harris D.H., Ruczinski I., Yanek L.R. et al. Evolution of hominin polyunsaturated fatty acid metabolism: from Africa to the New World // Genome Biol. Evol. 2019. V. 11. P. 1417–1430. https://doi.org/10.1093/gbe/evz071
  6. Малярчук Б.А., Деренко М.В., Денисова Г.А. Адаптивные изменения генов десатурации жирных кислот у коренного населения Северо-Востока Сибири // Генетика. 2021. Т. 57. № 12. С. 1458–1464. https://doi.org/10.31857/S0016675821120109
  7. Mathieson I. Limited evidence for selection at the FADS locus in Native American populations // Mol. Biol. Evol. 2020. V. 37. P. 2029–2033. https://doi.org/10.1093/molbev/msaa064
  8. Mathieson S., Mathieson I. FADS1 and the timing of human adaptation to agriculture // Mol. Biol. Evol. 2018. V. 35. P. 2957–2970. https://doi.org/10.1093/molbev/msy180
  9. Ye K., Gao F., Wang D. et al. Dietary adaptation of FADS genes in Europe varied across time and geography // Nat. Ecol. Evol. 2017. V. 1. https://doi.org/ 10.1038/s41559-017-0167
  10. Mathieson I., Lazaridis I., Rohland N. et al. Genome-wide patterns of selection in 230 ancient Eurasians // Nature. 2015. V. 528. P. 499–503. https://doi.org/10.1038/nature16152
  11. Mathieson I., Day F.R., Barban N. et al. Genome-wide analysis identifies genetic effects on reproductive success and ongoing natural selection at the FADS locus // Nat. Hum. Behav. 2023. V. 7. P. 790–801. https://doi.org/10.1038/s41562-023-01528-6
  12. Voruganti V.S., Higgins P.B., Ebbesson S.O. et al. Variants in CPT1A, FADS1, and FADS2 are associated with higher levels of estimated plasma and erythrocyte Delta-5 desaturases in Alaskan Eskimos // Front. Genet. 2012. V. 3. P. 86. https://doi.org/10.3389/fgene.2012.00086.
  13. Hsieh P., Hallmark B., Watkins J. et al. Exome sequencing provides evidence of polygenic adaptation to a fat-rich animal diet in indigenous Siberian populations // Mol. Biol. Evol. 2017. V. 34. P. 2913–2926. https://doi.org/10.1093/molbev/msx226
  14. Малярчук Б.А., Деренко М.В. Полиморфизм генов метаболизма полиненасыщенных жирных кислот (FADS1 и FADS2) у коренного населения Сибири // Вестник Северо-Восточного научного центра ДВО РАН. 2018. № 3. С. 106–111.
  15. Untergasser A., Cutcutache I., Koressaar T. et al. Primer3 – new capabilities and interfaces // Nucl. Acids Research. 2012. V. 40. P. e115. https://doi.org/10.1093/nar/gks596
  16. Tamura K., Peterson D., Peterson N. et al. MEGA5: Molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood, evolutionary distance, and maximum parsimony methods // Mol. Biol. Evol. 2011. V. 28. P. 2731–2739. https://doi.org/10.1093/molbev/msr121
  17. Excoffier L., Lischer H.E.L. Arlequin suite ver 3.5: A new series of programs to perform population genetics analyses under Linux and Windows // Mol. Ecol. Resour. 2010. V. 10. P. 564–567. https://doi.org/10.1111/j.1755-0998.2010.02847.x
  18. Cardona A., Pagani L., Antao T. et al. Genome-wide analysis of cold adaption in indigenous Siberian populations // PLoS One. 2014. V. 9. P. e98076. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0098076
  19. Животовский Л.А. Генетика природных популяций. Йошкар-Ола: Типография «Вертикаль», 2021. 600 с.
  20. Zhou S., Xie P., Quoibion A. et al. Genetic architecture and adaptations of Nunavik Inuit // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2019. V. 116. P. 16012–16017. https://doi.org/10.1073/pnas.181038811625.
  21. Sikora M., Pitulko V., Sousa V. et al. The population history of northeastern Siberia since the Pleistocene // Nature. 2019. V. 570. P. 182–188. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1279-z
  22. Narasimhan V.M., Patterson N., Moorjani P. et al. The formation of human populations in South and Central Asia // Science. 2019. V. 365. https://doi.org/10.1126/science.aat7487
  23. Народы Северо-Востока Сибири. Под ред. Батьяновой Е.П., Тураева В.А.. М.: Наука, 2010. 773 с.
  24. Балановская Е.В., Богунов Ю.В., Богунова А.А. и др. Демографический портрет коряков севера Камчатки // Вестник Московского университета. Серия XXIII. Антропология. 2020. № 4. С. 111–122. https://doi.org/10.32521/2074-8132.2020.4.111-122
  25. Mao X., Zhang H., Qiao S. et al. The deep population history of northern East Asia from the Late Pleistocene to the Holocene // Cell. 2021. V. 184. P. 3256–3266.e13. https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.04.040

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Распространение варианта rs174570-T у населения Сибири. Белыми кружками на карте отмечены опорные точки (исследованные популяции). Сбоку показана шкала интервалов значений частоты варианта полиморфизма (в %).

Скачать (101KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024