АННОТАЦИЯ 3
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Обзор литературы 7
1.1 История развития генетической экспертизы в судебной медицине 7
1.2 Метод ДНК-идентификации в настоящее время 9
1.3 Свойства Х-хромосомных маркеров 10
1.4 Преимущества маркеров Х-хромосомы при идентификации личности 13
1.5 Существующие наборы Х-STR маркеров 16
1.6 Особенности измерения уровня идентификационной информатичности генетических
маркеров в мировых популяциях 17
1.7 Особенности генетического разнообразия населения народов Дагестана 18
2 Материалы и методы 20
2.1 Материалы 20
2.1.1 Описание маркеров X-STR мультиплекса TYPER-X19 21
2.2 Методы 25
2.2.1 Амплифифкация 18 X STR-маркеров методом мультиплексной полимеразной цепной
реакции 25
2.2.2 Анализ продуктов амплификации методом капиллярного гель- электрофореза 25
2.2.3 Статистические методы 26
3 Результаты и их обсуждение 30
3.1 Оценка генетической вариабельности 18 Х-STR маркеров в пяти популяциях
Дагестана 30
3.2 Оценка идентификационного потенциала 18 Х-STR в пяти популяциях Дагестана ...32
3.3 Оценка генетической дифференциации пяти популяций Дагестана по 18 Х-STR
маркерам 33
ВЫВОДЫ 35
ПРИЛОЖЕНИЕ А 36
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 37
ПРИЛОЖЕНИЕ В 38
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 41
Стандартные для ДНК-идентификации микросателлиты (short tandem repeat, STR) аутосом являются эффективным инструментом для установления родственных связей между индивидами. Наибольшая информативность STR маркеров наблюдается при установлении родства в парах «предполагаемый родитель - ребенок» [Urquhart A. et al.]. Однако в ряде сложных случаев тестирования родства, например, когда ДНК предполагаемого отца недоступна, или вопрос о родстве стоит между полусибсами информативность стандартного набора генетических маркеров может быть недостаточной. В таких случаях для генетической экспертизы целесообразнее использовать гоносомные маркеры [Use of X-linked markers for forensic purposes Int ..., 2003].
Рекомбинация между X- и Y-хромосомами возможна только в небольшой области. Y-хромосома наследуется по мужской линии, передаётся от отца к сыну практически без изменений. Х-хромосома обладает низкой изменчивостью, поскольку у мужчин рекомбинация между X- и Y ограничена псевдоаутосомными областями PAR-1 (псевдоаутосомная область Х-хромосомы 1) и PAR-2 (псевдоаутосомная область Х-хромосомы 2). Это упрощает проведение экспертизы на определение родства между отцом и дочерью, родными или сводными сестрами с общим отцом, бабкой по отцу и внучкой. Позволяет определить отца женщины, когда вопрос об отцовстве стоит между близкими родственниками, а также установить случаи инцеста [Jeffreys, Pena, 1993; Szibor 2007].
Несмотря на высокую доказательную ценность X-STR маркеров их использование в ходе расследований остается редким явлением из-за необходимости разработки подходящей стандартной операционной процедуры для включения анализа X- STR в общую структуру ДНК-идентификации [Степанов, 2004]. Популяционные исследования Х-хромосомных маркеров критически важны для точной ДНК-идентификации и установления родства. Х-хромосома имеет уникальные генетические вариации (STR, SNP), которые различаются между этническими группами. Без популяционных данных нельзя оценить, насколько редким или распространённым является конкретный генотип. На сегодняшний день популяционные исследования Х - STR на территории России представлены только в двух публикациях. Первая описывает криминалистические параметры и частоты аллелей для 12 локусов X-STR в популяции русских [Генетическое разнообразие и судебно-медицинские параметры 12 X-STR ..., 2021]. Вторая публикация содержит данные о частотах аллеей 10 X-STR в популяциях русских, тувинцев, бурят, алтайцев, хантов, сибирских татар и хакасов [Оценка применимости набора 10-STR маркеров Х- хромосомы для целей ДНК-идентификации на основе анализа 11 популяций Евразии ..., 2013]. Этих исследований недостаточно, так как на территории России проживает около 190 народов, для которых нужно проводить свои генетические исследования. [Генетическая вариабельность X-целенных STR-маркеров в популяциях Сибири, 2015]. В связи с этим возможности использования Х-хромосомных мультиплексов для генетической экспертизы на территории Российской Федерации ограничены [The limitations of kinship determinations using STR., 2020]. Дагестан, находящийся в северо-восточной части Кавказа, входит в число регионов мира с наибольшим этнокультурным многообразием. Его уникальность определяется богатым наследием десятков коренных народов, каждый из которых сохраняет свой язык, традиции и историческую идентичность. На относительно небольшой территории проживает более 30 коренных народов, многие из которых веками проживали в условиях географической изоляции, что привело к формированию выраженной генетической дифференциации даже между соседними популяциями.
Цель: сформировать базу данных референсных частот аллелей Х-хромосомных STR в популяциях коренных народов Дагестана.
Задачи:
1. Прогенотипировать образцы ДНК пяти популяций Дагестана по 18 Х-STR.
2. Провести оценку генетической вариабельности 18 Х-STR маркеров в популяциях Дагестана.
3. Провести оценку генетической дифференциации пяти популяций Дагестана по 18 Х- STR маркерам.
4. Оценить идентификационный потенциал 18 Х-STR в пяти популяциях Дагестана. Исследование выполнено на базе лаборатории геномной идентификации научноисследовательского института медицинской генетики - Томского национального исследовательского медицинского центра.
1. Самыми полиморфным оказался локус DXS8377 для всех пяти популяций, минимальное число аллелей для цахуров приходится на локус DXS7133 - 3 аллеля, у арчинцев для локусов DXS7423 и DXS7133 - 3 аллеля, цезов 3 аллеля приходится на локус DXS7133. Для каратинцев наименьшее число обнаружено в локусах DXS7132 и DXS9895 - 4 аллеля, такое же минимальное число аллелей для популяции аварцев приходится на локус DXS9895.
2. Средний показатель информативной ценности локуса наибольший в популяциях
аварцев, цахуров и цезов. Наименьшее значение наблюдается в популяции арчинцев, самыми информативными оказались локусы DXS8378 (PIC=0,865) и DXS8377 (PIC=0,922) для цахуров, DXS8378 (PIC=0,816) и DXS8377 (PIC=0,841) для арчинцев, DXS101
(PIC=0,982) и DXS9902 (PIC=0,977) для цезов, DXS101 (PIC=0,886) и DXS8377 (PIC=0,896) для каратинцев и DXS6810 (PIC=0,954) и DXS8377 (PIC=0,918) для аварцев. Средние показатели ожидаемой гетерозиготности составили 0,242 для популяции цахуров и 0,316 для популяции арчинцев и 0,241 для популяции цезов, 0,745 для каратинцев и 0,769 для аварцев. Наименьший уровень генетического разнообразия наблюдается у популяции цахуров и цезов.
3. Оценка генетической дифференциации пяти популяций Дагестана не показала значимых различий между цахурами-каратинцами, цахурами-аварцами. Однако значимые различия выявлены для популяций каратинцы - аварцы, арчинцы - цахуры, арчинцы - каратинцы, арчинцев - аварцы, цезы-каратинцы, цезы - агулы, цезы-цахуры.
4. Уровень исключающей способности (PE) набора из 18 Х-STR маркеров для пяти
исследованных популяций показал высокие значения. Средняя вероятность исключения по Демаре для трио и для дуо показала наименьшую информативность в популяциях арчинцев (МЕС-трио=0,99999992, MEC-дуо=0,99998) и цезов (MEC-трио=0,9999998, MEC-
дуо=0,99998). В оставшихся популяциях общее значение MEC превышало 0,9999999 для трио и 0,99999 для дуо, эти показатели говорят о том, что исследованные 18 Х-STR маркеры обладают высоким идентификационным потенциалом.
