Vilniaus universiteto Medicinos fakulteto Žmogaus ir Medicininės Genetikos Katedra;

LIETUVIŲ KILMĖ GENETIKOS IR GENOMIKOS ŠVIESOJEGENETIKA IR GENETINIAI KODAI

Vilniaus universiteto Medicinos fakultetoŽmogaus ir Medicininės Genetikos Katedra;

VUL SK Medicininės genetikos centras

LIETUVIŲ GENOMAI: PRAEITYJE

IR DABAR

LMA n.e., prof. habil. dr.

Vaidutis Kučinskas

2010 m. spalio 20 d.


ŽMOGAUS GENOMO TYRIMŲ ISTORIJA


1865

Gregor Mendel nustatė, kad paveldimumas perduodamas diskrečiais vienetais. Suformuluoti paveldimumo principai.


Ryšys tarp šiuolaikinės genetikos ir Gregoro Mendelio atliktų bandymų

Gregoro Mendelio Naudotos Alternatyvių Požymių PorosAleliai

ŠiuolaikinėjeTerminologijoje

VietaChromosomoje

Sėklos spalva: geltona – žalia I – i 1

Sėklos luobelė ir žiedai: spalvoti - balti A – a 1

Prinokusios ankštys: lygios pailgos – raukšlėtos dantytos V – v 4

Žydėjimas: iš lapų ašies –augalo viršūnėje (skėtinis) Fa – fa 4

Augalo aukštis: 0,5 – 1,0 m Le – le 4

Neprinokusios ankštys: žalios - geltonos Gp – gp 5

Prinokusios sėklos: lygios - raukšlėtos R – r 7


1869

Frederick Miescher

Iš ląstelių išskirta DNR

1865 Paveldimumo vienetai1865 Paveldimumo vienetai


1909

Danų biologas Wilhelm Johannsen pasiūlo pagrindinius genetikos terminus: – geną, kaip paveldimumo vienetą, – genotipą kaip organizmo genetinę konstituciją, – fenotipą kaip organizmo paveldėtų charakteristikų visumą.

1865 Paveldimumo vienetai

1869 Išskirta DNR

1902 Chromosominė paveld. teorija

Genas

Fenotipas

Genotipas


1911

Thomas Hunt Morgan su bendrad., tirdami drozofilą, nustatė, kad genai yra chromosomose ir atrado genetinę sankibą.


1869 Išskirta DNR


1909 Geno sąvoka


1944

Oswald Avery, Colin MacLeod, Maclyn McCarty nustatė, kad paveldimumo medžiaga yra DNR, o ne baltymai.


1869 Išskirta DNR


1909 Geno sąvoka

1911 Genai yra chromosomose

1920 Genomo sąvoka


James Watson, Francis Crick nustatė DNR molekulės struktūrą


1869 Išskirta DNR


1909 Geno sąvoka


1920 Genomo sąvoka1953

1944 DNR – paveldimumo medžiaga


1956

Joe Hin Tjio, A. Levan ir kt. nustatė, kad žmogus turi 46 chromosomas, o ne 48 kaip buvo manyta anksčiau


1869 Išskirta DNR


1909 Geno sąvoka


1920 Genomo sąvoka


1953 DNR molekulės struktūra

Žmogaus chromosomos metafazėje, iš originalaus Tjio ir Levan straipsnio, kur rodomos 46 chromosomos.


Jerome Lejeune su bendrad. nustatė pirmąją žmogaus chromosmų anomaliją: Dauno liga yra 21-mos chromosomos trisomija

1959


1869 Išskirta DNR


1909 Geno sąvoka


1920 Genomo sąvoka



1956 Žmogaus chromosomos – 46


Marshall Nirenberg, Har Khorana, Severo Ochoa su bendradarbiais iššifravo genetinį kodą.

1966


1869 Išskirta DNR


1909 Geno sąvoka


1920 Genomo sąvoka



1956 Žmogaus chromosomos 46

1959 Pirmoji chromosmų anomalija


1967 Somatinių ląstelių hibridizacija

1970

Atrasta pirmoji specifinė restrikcijos endonukleazė (Hind II)

Hamilton O. Smith DNR

HindII

HindII


1869 Išskirta DNR


1909 Geno sąvoka


1920 Genomo sąvoka





1966 Iššifruotas genetinis kodas


Paul Berg su bendraradarbiais sukuria pirmąsias rekombinantinės DNR molekules

1972


1869 Išskirta DNR


1909 Geno sąvoka


1920 Genomo sąvoka







1970 Pirmoji restrtiktazė


Fred Sanger su bendradarbiais sekvenavo žmogaus mitochondrijų genomą (16 569 np)

1981


1869 Išskirta DNR


1909 Geno sąvoka


1920 Genomo sąvoka






1973 Klonuotas gyvūno genas

1972 Pirmoji rekombinantinė DNR

1968 Pirmoji restriktazė


1975 Sekvenuotas MS2 genomas

1977 DNR sekvenavimas


Genomas yra gyvybės kodas. Kiekvienas organizmas, įskaitant žmones, turi genomą kuris saugo visą reikiamą biologinę informaciją, reikalingą suformuoti ir palaikyti

to organizmo gyvybines funkcijas. Turima biologinė informacija genome yra užkoduota

deoksiribonukleorūgšties (DNR) grandinėje ir yra suskirstyta į diskrečius vienetus vadinamus genais. Genai

turi visą reikalingą informaciją baltymų, baltymus nekoduojančių RNR (ncRNR), rRNR ir kitų tipų RNR sintezei, kurie yra būtini normaliam organizmo funkcijų

palaikymui. Baltymai lemia pagrindines organizmų fizines savybes (ūgį, plaukų arba akių spalvą ir kitas), o

taip pat ligas ar netgi charakterio bruožus.

Kas yra genomas?


Mokslininkai tiria ne tik žmogaus genomą, bet taip pat ir visų kitų rūšių genomus, nuo

mikrobų iki gyvūnų kaip pvz., pelės ar kiaulės. Kuo daugiau sužinome apie kitų

rūšių genomus, tuo daugiau mes sužinosime apie mūsų pačių genomą.


Žmogaus Genomo Projekto pradžia

1990


2002-06-26: paskelbiama, kad baigta “juodraštinė” žmogaus genomo seka

J. Craig Venter President Clinton Francis Collins


1869 Išskirta DNR


1909 Geno sąvoka


1920 Genomo sąvoka






1983 PGR

1973 Klonuotas gyvūno genas

1972 Pirmoji rekombinantinė DNR

1968 Pirmoji restriktazė


1975 Sekvenuotas MS2 genomas

1977 DNR sekvenavimas

1981 Sekvenuota žmogaus mtDNR

1983 Kartografuota Hantingtono liga

1986 Automatiz. DNR sekvenatorius

1987 Pirmasis žmogaus genolapis

2002


Ką sužinojome iš Žmogaus Genomo Projekto?

Žmogaus genomą sudaro 3164,7 milijonai nukleotidų porų (A, C, T ir G);

Žmogaus genome yra apie 30 000 genų, daugiau nei pusės genų funkcijos yra nežinomos;

Žmogaus genome genai sudaro apie 2% viso genomo; Bet kurių dviejų individų genomai daugiau negu

99,9% yra identiški. Genetiniai skirtumai tarp žmonių sudaro tik 0,1%.


BRANDUOLYS

MITOCHONDRIJOS

LĄSTELĖ

ŽMOGAUS

GENOMAS


BRANDUOLYS

MITOCHONDRIJOS

LĄSTELĖ

BRANDUOLIO

GENOMAS

3100 Mb>26 000 genų

MITOCHONDRIJŲGENOMAS

16,6 kb 37 genai

mtDNR

Chromosomos

ŽMOGAUS GENOMAS

ŽMOGAUS GENOMO ORGANIZACIJA

Y chromosoma


Branduolio genomas

Mitochondrijų genomas

itin konservatyvios sekos mažai konservatyvios sekos

Baltymus koduojantys genai

RNR genai, reguliacinės sekos

transpozonų kartotinės sekos

heterochromatinas

kitos sekos

ŽMOGAUS GENOMO ORGANIZACIJA


Mitochondrijų ir branduolio genomų palyginimas

Branduolio genomas Mitochondrijų genomas

Dydis 3,1 Gb 16,6 kb

Skirtingų DNR molekulių skaičius 23 (XX ląstelėse) ar 24 (XY ląstelėse) 1 žiedinė DNR molekulė

Bendras DNR molekulių skaičius ląstelėje

46 diploidinėse ląstelėse (įvairuoja priklausomai nuo ploidiškumo)

Dažniausiai keletas tūkstančių kopijų (kopijų skaičius varijuoja skirtingų ląstelių tipuose

Asocijuoti baltymai Keletas histoninių ir nehistoninių baltymų klasių

Dažniausiai neasocijuotas su baltymais

Genų skaičius ~ 26 000 37

Genų tankis ~1/120 kb 1/0,45 kb

Kartotinė DNR > 50% genomo Labai mažai

Transkripcija Monocistroniai transkripcijos vienetai Policistroniniai transkripcijos vienetai

Intronai Būdingi daugumai genų Nebūdingi

Koduojanti DNR (%) ~ 1,1 % ~ 66 %

Rekombinacija Kiekvienoje homologų poroje bent vienas rekombinacijos atvejis mejozės metu

Neįrodyta

Paveldimumas X ir autosomų sekų mendelinis; Y sekų – tėvinis

Išimtinai motininis


Žmogaus genų, egzonų, transkriptų skaičiusiš įvairių duomenų bazių

1,49,4211 54631 95722 4102 04420 366RefSeq

2,17,7246 77566 80232 1639 15523 008UCSC

2,310,9297 25262 87727 1485 73221 416Ensembl

2,7 45 428 17 052CCDS

Transkriptų vid. skaičius vienamgenui

Egzonų vidurkis viename gene

Egzonų skaičius

Transkriptų skaičius

Genų skaičius

RNR koduojantys genai

Baltymus koduojantys genai

Duomenų Bazės (Birželio 2009)

Genų dydis ir egzonų skaičius labai kinta. Vidutinis genų dydis genome yra 27 kb. Maži genai gali užimti mažiau nei 1 kb, o dideli genai – daugiau nei 2 400 kb genomo.

Vidutinis transkriptų skaičius,tenkantis 1 genui – 2,0 (ENCODE nustatė, kad 1 genui tenka 5.7 transkripto)

Neatitikimas tarp skirtingų duomenų bazių atspindi tebevykstančią ir nebaigtą genomo anotaciją.


Baltymus koduojančių genų histograma ( 2009 m. Liepos 5 d.) skirtingose rūšyse iš Ensembl naršyklės

Šie skaičiai gali keistis


Genų tankis chromosomoje ir koreliacija su CpG turtingomis genomo dalimis

Chromosomos 22, 17 ir 19 turi daug genų, o chromosomos 13, 18 ir X turi paliginti mažą genų skaičių.

CpG salelių skaičius / Mb

Ge

nų

ska

ičiu

s / M

b


Nustatytų genomo segmentų tarp žmogaus ir pelės genomų reprezentacija

Žmogaus chromosomų spalvų kodas atitinka skirtingas pelės chromosomas parodytas apačioje. Pavyzdžiui, žmogaus 20 chromosoma yra homologiška pelės 2 chromosomai; žmogaus 21 chromosoma yra homologiška pelės 16, 17 ir 10 chromosomoms. Centromerinės ir heterochromatininės sritys bei akrocentriniai p-pečiai yra pažymėti juodai.


ŽMOGAUS GENOMO SEKŲ CHARAKTERISTIKA


Eukariotams būdinga:– egzoninė-introninė daugumos genų struktūra

5’reguliuojančiosios sritys

Promotorius

1-as, 2-as, 3-ias egzonai

1-as, 2-as intronai

3’ NTS

5’ NTS

Stiprintuvas

Stiprintuvas

Slopintuvas

Dvigrandė DNR

5’ geno galas 3’ geno galas


Referentinė žmogaus genomo nukleotidų seka

0 ~3,1 × 109 np…ACCGTAAATGGGCTGATCATGCTTAAACCCTGTGCCCCGGTTTATAGCACTTAAATCCTACTG…


Referentinė žmogaus genomo nukleotidų seka

0…ACCGTAAATGGGCTGATCATGCTTAAACCCTGTGCCCCGGTTTATAGCACTTAAATCCTACTG…

41%C G A T

53%

Pasikartojančios sekos Unikalios sekos

0% 100%

0% 100%

21% 34% 42% 48% 53%0%

LINEs SINEs

Į retrovirusus panašūs elementai

DNR transpo-

zonų „iškase-

nos“

Nuoseklūstrumpi

pasikartojimai

Segmentų padvigu-bėjimai

Išsibarstę pasikartojimai

66,5% 92%

Hetero-chroma-

tinasGENAIKitos

sekos

Polipeptidus koduojančios

sritys(egzonai)

Intronai

90,5% 100%

850 000 1 500 000

45%

~3,1 × 109 np

Ypač konservatyviosnekoduojančios

sekos


Mitochondrijų genomas

rRNR genai baltymus koduojantys genai tRNR genai

OHOL replikacijos pradžia ir sintezės kryptis H ir L grandinių

Promotoriai ir transkripcijos kryptis H ir L grandinių


CYB

ND6

Pro

ValD kilpa

Pro Phe

HVI HVII

PS

PL

OS16024 16383 00057 00372

mtDNR D kilpa


Žmogaus Y chromosoma

Yp

Yq

cen

11–25(CA)nYCAII

7–23(GAAA)nDYS385

9–17(GATA)nDYS393

6–16(ATT)nDYS392

7–14(GATA)nDYS391

17–28(GATA)n(GACA)nDYS390

25–35(GATA)n(GACA)nDYS389II*

9–17(GATA)n(GACA)nDYS389I*

37

85

9

11

8

12

11

9

1010–19(GATA)nDYS19

Kartotinis motyvasSritis

Žinomų alelių skaičius

Pasikartojimų skaičius (n)

Dažniausiai tiriamos Y chromosomos mikrosatelitinės sritys

* Daugumos populiacijų DYS389I ir DYS389II (GATA)n blokas yra monomorfiškas, n = 3


DNR RNR Baltymas

1 2 3 4 5

2

1

4

3

5

Genų raiškos kontrolė chromatino ir genomo sandaros lygyje;

Genų raiškos kontrolė nurašymo (transkripcijos) lygyje;

Genų raiškos kontrolė potranskripcijos pradžioje įskaitant nurašymo ilgėjimą (elongaciją), iRNR stabilumą ir alternatyvų sukirpimą (splaisingą);

Genų raiškos kontrolė transliacijos lygyje;

Genų raiškos kontrolė potransliacijos lygyje.

Epigenetinispaveldimumas

Genų raiškos reguliacija


Genų raiškos reguliacija

Metilinimas RNR

Raiška

Reguliacija

Viso Genomo

Vieno geno

Endogeninė (miRNR)

Egzogeninė (siRNR)

Citozinas

Metilcitozinas


Pagrindiniai epigenetinių pokyčių mechanizmai

DNR metilinimasmetilo grupės, prisijungusios prie tam tikrų bazių, slopina genų veiklą

Histonų modifikacijaįvairios molekulės gali prisijungti prie histonų uodegų, taip įtakodamos DNR aktyvumą

chromosoma

histonai

histonų uodegos

• DNR metilinimas

• Chromatino struktūros pokyčiai dėl histonų modifikacijos

• Mažosios RNR


LIETUVOS POPULIACIJOS GENŲ FONDO TYRIMAI


EUROPOS GENŲ DAŽNIŲ ŽEMĖLAPIS, APIBENDRINTAS PAGAL PIRMĄJĄ

PAGRINDINĘ KOMPONENTĘ

0%

100%


0%

100%

EUROPOS GENŲ DAŽNIŲ ŽEMĖLAPIAI, APIBENDRINTI PAGAL PAGRINDINES KOMPONENTES

1PK 2PK 3PK


LIETUVOS GYVENTOJAI



b) Dažnis kitose

populiacijose:

ŠveicaraiBelgaiJaponaiAfrikiečiai

– 0,1– 0,0

– 0,0– 0,0

2,5

4,0

2,06,0

5,7

2,0

1,0

0,3

ŠVEDAI(žemynas)

SUOMIAI

ESTAI

LATVIAI

LIETUVIAI

LENKAI

RUSAIŠVEDAI(Gotlandosala)

a) Dažnis Baltijos jūros regione

LWb ALELIS (Landsteiner–Wiener kraujo grupių sistema)


TRANSFERINO TF*DCHI ALELIS

Dažnis

(10 000 gyventojų)

Baltijos jūros regione

LIETUVA

0

LATVIJA

0

ESTIJA

51

90

SUOMIJA

ŠVEDIJA

0

0

57

70


TRANSFERINO TF*FIN ALELIS

Dažnis

(10 000 gyventojų)

Baltijos jūros regione

LIETUVA

0

LATVIJA

0

ESTIJA

13

5

SUOMIJA

ŠVEDIJA

0

0

19

00

22

32


Dažnis (%) Lietuvoje

A U K Š T A I Č I A I

ŽEMAIČIAIPietų

Pietų

Vakarų

Rytų

Šiaurės

Vakarų

Vidurkis: 5,7%

6,6

5,1

2,7

6,0

7,5

5,5

Dažnis (%) Lietuvoje

LWb ALELIS (Landsteiner–Wiener kraujo grupių sistema)


R252W

G272X

A300S

A403V

R408W

Y414C

PAH geno mutacijos

F55fs

IVS2-13T>G

A104D

R158Q

R261Q

R261X

E280K

P281L

IVS7+1G>A

IVS10-11G>A

E390G

L48S

IVS12+1G>A

0% 10% 20% 70% 80%

Dažnis

PAH GENO

MUTACIJŲ DAŽNIS,

BŪDINGAS LIETUVOS,

PIETŲ IR VAKARŲ EUROPOS

SERGANTIESIEMS FKU


PAH GENO R408W MUTACIJOS, SUSIJUSIOS SU RFIP 2 HAPLOTIPU IR VNTR 3 ALELIU,

DAŽNIO GRADIENTAS EUROPOJE

R408W-2,3 dalis

R408W mutacijų, susijusių su kitais PAH haplotipais, dalis


CFTRdele2,3(21kb)

R553X (1789C>T)

N1303K (4041C>G)

3849+10kbC>T

W1282X (3978G>A)

G542X (1756G>T)

394delTT

G551D

1717-1G>A

CFTR genomutacijos

Dažnis

0 1 2 3 4 5 6 (%)

F508del

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 (%)

CFTR GENO

MUTACIJŲ DAŽNIS,

BŪDINGAS EUROPOS

SERGANTIESIEMS

CISTINE FIBROZE


MITOCHONDRIJŲ DNR HV1 SRITIES SEKŲ STANDARTINIAI MOLEKULINĖS ĮVAIROVĖS INDEKSAI LIETUVIŲ POPULIACIJOJE

Etnolingvistinė

grupė

Imties dydis (n)

Haplotipų skaičius

Genų įvairovė ±SD

Vidutinis porinių

skirtumų skaičius ±SD

Nukleotidų įvairovė ±SD

Tajima D reikšmė

Nelygumo (r) indeksas

Aukštaičiai

Rytų aukštaičiai 30 23 0,982±0,013 3,79±1,96 0,011±0,006 -2,035 0,030

Pietų aukštaičiai 30 23 0,949±0,033 4,12±2,11 0,012±0,007 -2,000 0,016

Vakarų aukštaičiai 30 24 0,984±0,013 4,98±2,49 0,014±0,008 -1,766 0,011

Aukštaičiai iš viso 90 56 0,972±0,010 4,29±2,14 0,012±0,007 -2,072 0,010

Žemaičiai

Šiaurės žemaičiai 30 24 0,979±0,016 4,85±2,43 0,014±0,008 -1,647 0,012

Pietų žemaičiai 30 22 0,947±0,033 3,61±1,89 0,010±0,006 -2,289 0,030

Vakarų žemaičiai 30 24 0,984±0,013 4,77±2,40 0,013±0,008 -1,621 0,011

Žemaičiai iš viso 90 58 0,970±0,011 4,51±2,24 0,013±0,007 -2,056 0,009

Lietuviai iš viso 180 95 0,971±0,008 4,41±2,19 0,012±0,007 -2,051 0,009

Net 32.2% mtDNA (HVI) sekų yra unikalios Lietuvos populiacijoje.Tajima D reikšmės rodo, kad gamtinės atrankos poveikis HV1 sekų įvairovei yra nereikšmingas


mtDNR HAPLOGRUPIŲ SANTYKINIAI DAŽNIAI, % (SEKŲ SKAIČIUS)

Haplogrupė, subhaplogrupė

Haplogrupių santykiniai dažniai, % (sekų skaičius)

Rytų aukštaičiai (N=30)

Pietų aukštaičiai (N=30)

Vakarų aukštaičiai (N=30)

Šiaurės žemaičiai (N=30)

Pietų žemaičiai (N=30)

Vakarų žemaičiai (N=30)

Iš viso aukštaičiai (N=90)

Iš viso žemaičiai (N=90)

Iš viso lietuviai (N=180)

H 33,3 (10) 26,7 (8) 40,0 (12) 33,3 (10) 46,7 (14) 20,0 (6) 33,3 (30) 33,3 (30) 33,3 (60)

H1 0 (0) 0 (0) 0 (0) 10,0 (3) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 3,3 (3) 1,7 (3)

H3 0 (0) 6,7 (2) 6,7 (2) 10,0 (3) 0 (0) 3,3 (1) 4,4 (4) 4,4 (4) 4,4 (8)

H4 3,3 (1) 6,7 (2) 0 (0) 0 (0) 6,7 (2) 6,7 (2) 3,3 (3) 4,4 (4) 3,9 (7)

H5 3,3 (1) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 3,3 (1) 1,1 (1) 1,1 (1) 1,1 (2)

H8 3,3 (1) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 6,7 (2) 1,1 (1) 2,2 (2) 1,7 (3)

V 13,3 (4) 0 (0) 3,3 (1) 6,7 (2) 3,3 (1) 3,3 (1) 5,6 (5) 4,4 (4) 5,0 (9)

HV 3,3 (1) 3,3 (1) 3,3 (1) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 3,3 (3) 0 (0) 1,7 (3)

preV 3,3 (1) 3,3 (1) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 2,2 (2) 0 (0) 1,1 (2)

U 0 (0) 3,3 (1) 3,3 (1) 0 (0) 6,7 (2) 3,3 (1) 2,2 (2) 3,3 (3) 2,8 (5)

K 0 (0) 6,7 (2) 3,3 (1) 0 (0) 3,3 (1) 0 (0) 3,3 (3) 1,1 (1) 2,2 (4)

U3 3,3 (1) 3,3 (1) 0 (0) 0 (0) 3,3 (1) 0 (0) 2,2 (2) 1,1 (1) 1,7 (3)

U4 10,0 (3) 3,3 (1) 0 (0) 0 (0) 3,3 (1) 13,3 (4) 4,4 (4) 5,6 (5) 5,0 (9)

U5a1 0 (0) 3,3 (1) 6,7 (2) 6,7 (2) 6,7 (2) 0 (0) 3,3 (3) 4,4 (4) 3,9 (7)

U5b 3,3 (1) 3,3 (1) 3,3 (1) 6,7 (2) 3,3 (1) 0 (0) 3,3 (3) 3,3 (3) 3,3 (6)

U5b1 3,3 (1) 3,3 (1) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 2,2 (2) 0 (0) 1,1 (2)

U5 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 3,3 (1) 0 (0) 0 (0) 1,1 (1) 0,6 (1)

J 6,7 (2) 6,7 (2) 3,3 (1) 6,7 (2) 0 (0) 6,7 (2) 5,6 (5) 4,4 (4) 5,0 (9)

J1 0 (0) 0 (0) 0 (0) 3,3 (1) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 1,1 (1) 0,6 (1)

J1b1 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 3,3 (1) 10,0 (3) 0 (0) 4,4 (4) 2,2 (4)

T 3,3 (1) 10,0 (3) 3,3 (1) 10,0 (3) 3,3 (1) 13,3 (4) 5,6 (5) 8,9 (8) 7,2 (13)

T1 6,7 (2) 3,3 (1) 6,7 (2) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 5,6 (5) 0 (0) 2,8 (5)

I 0 (0) 0 (0) 10,0 (3) 6,7 (2) 3,3 (1) 3,3 (1) 3,3 (3) 4,4 (4) 3,9 (7)

W 0 (0) 3,3 (1) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 3,3 (1) 1,1 (1) 1,1 (1) 1,1 (2)

X 0 (0) 3,3 (1) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 1,1 (1) 0 (0) 0,6 (1)

Kitos 0 (0) 0 (0) 6,7 (2) 0 (0) 3,3 (1) 3,3 (1) 2,2 (2) 2,2 (2) 2,2 (4)


Šalis Sritis, palaikai Datavimas(*)Datavimas calBC (*)

Tyrimai mtDNR seka Haplogrupė

Lietuva Spiginas 4 GIN-5571: 7470 ± 60 BP

ca. 6350 calBC A, M3, C109, Q, Rf

356c U4

Donkalnis 1 Kultūrinis kontekstas

Mesolithic A, D, M4, C79, N, Rf, SNP

192t 270t U5b2

Kretuonas 3 OxA-5926: 5580 ± 65 BP

ca. 4450 calBC A, M4, C72, N,Rf, SNP

192t 270t U5b2

Kretuonas 1 OxA-5935: 5350 ± 130 BP

ca. 4200 calBC A, M5, C56, N,Rf, SNP

192t 270t U5b2

Lenkija Dudka 2 14C-data ca. 3650 calBC A, M3, C80, N,Rf 189c 270t U5b1

Dudka 3 Kultūrinis kontekstas

4000-3000 calBC A, M3, C127, Q, Rf

189c 265g 270t U5b1

Drestwo 2 Ua-13085: 3805 ± 70 BP

ca. 2250 calBC D, M4, C102, N,Rf 192t 256t 270t U5a

Rusija Chekalino IVa 14C-data Chekalino IVb

ca.7800calBC

A, D, M2, C83, Rf 192t 256t 270t 294t

U5a

Lebyazhinka IV 14C-date shell and cultural context

8000-7000 calBC A, D, M2, C60, Rf 192t 241a/c 256t270t 399g

U5a1

AKMENS AMŽIAUS ŽMONIŲ MITOCHONDRIJŲ DNR SEKŲ ĮVAIROVĖ

B. Bramanti ir kt. 2009.

82% visų mtDNR tipų medžiotojų rankiotojų populiacijoje (Rytų ir Centrinėje Europoje) sudarė įvairūs U potipiai, kurie dabartiniais laikas yra ypač reti (2-5 %).


Populiacija, haplogrupė

Mediana (95% intervalas)

Mutavimo greitis pagal Kayser et. al. (2000) Mutavimo greitis pagal Zhivotovsky et. al. (2004)

Populiacijos augimo greitis/kartai

(x10-3)

Populiacijos augimo pradžia, metai

(x103)

Populiacijos augimo greitis/kartai

(x10-3)

Populiacijos augimo pradžia, metai(x103)

Apriorinės tikimybės (taikytos skaičiuojant)

6,9 (0,3-36,9) 4,9 (0,1-64,6) 6,9 (0,3-36,9) 4,9 (0,1-64,6)

Aposteriorinės tikimybės:

Lietuviai, HgN3 22,7 (0,8-79,2) 0,9 (0,2-3,3) 16,3 (4,8-43,4) 7,6 (2,9-24,4)

Estai, HgN3 10,4 (0,3-54,0) 0,9 (0,1-4,0) 18,5 (4,7-53,3) 8,0 (2,8-27,1)

Lietuviai ir estai HgN3 30,3 (1,4-86,2) 1,0 (0,3-3,1) 17,9 (5,0-49,2) 7,8 (3,1-25,1)

Lietuviai, HgR1a 40,3 (5,2-93,0) 1,1 (0,5-2,6) 14,5 (4,1-41,1) 7,8 (2,9-24,1)

Lietuviai, visos Y chromosomos

78,0 (42,8-130,4) 1,0 (0,7-1,7) 16,4 (5,8-39,6) 7,0 (3,0-18,3)

DEMOGRAFINIAI POPULIACIJŲ PARAMETRAI, APSKAIČIUOTI PAGAL Y CHROMOSOMOS MIKROSATELITINIŲ ŽYMENŲ ĮVAIROVĘ

Staigus populiacijos augimas prasidėjo prieš 7000 – 1000 metų


Pagal Y chromosomos haplogrupių dažnį

Pagal ST įverčius

SuomiaiGotlando Švedai

Samai Švedai

Latviai

–2

–1,5

–1

–1

–0,5

–0,5

0

0

0,5

0,5

1

1

1,5

1,5

2

Norvegai

Estai

Lietuviai

–1,5

Suomiai

Gotlando Švedai

Lietuviai

Samai Švedai

Latviai

Estai

–2–3 –1 0 1 32

–1,5

–1

–0,5

0

0,5

1

1,5

ŠIAURĖS EUROPOS POPULIACIJOS PAGRINDINIŲ KOMPONENČIŲ GRAFIKE


Švedai(Gotland s.)

Švedai

Samai

Suomiai

Estai

Lietuviai0,10

Latviai

Y CHROMOSOMOS N3 HAPLOTIPAS ŠIAURĖS, RYTŲ IR PIETŲ BALTIJOS REGIONO POPULIACIJŲ FILOGENEZĖS MEDIS


LietuviaiLatviaiEstai

N3 Y CHROMOSOMOS STR HAPLOTIPUS JUNGIANTIS TINKLAS

Šis paveikslas rodo, kad lietuvių N3 chromosomos yra kilusios iš nedidelio skaičiaus chromosomų. Taigi, praeityje buvo šių chromosomų staigus skaičiaus sumažėjimas (tikėtinas “butelio kaklelio” efektas).


GENETINIAI RYŠIAI TARP LIETUVOS IR KITŲ EUROPOS POPULIACIJŲ


Genetinės įvairovės kitimo Europoje barjerai, nustatyti pagal Y chromosomos bialelinius žymenis (Rosser ir kt., 2000)

GENETINĖS ĮVAIROVĖS KITIMO EUROPOJE BARJERAI


Genetinės įvairovės kitimo Europoje barjerai, nustatyti pagal Fst porų lyginimo matricą.

GENETINĖS ĮVAIROVĖS KITIMO EUROPOJE BARJERAI


C2

EUROPIEČIŲ GENETINĖ STRUKTŪRA: VAIZDAS IŠ ŠIAURĖS RYTŲ


Statistiškai reikšmingi VNP pagal pagrindinių

komponenčių rezultatus.

Nustatyta 18-a genomo sričių, pagal kurias geriausia galima atskirti atskiras populiacijas. Trys VNP iš šių sričių (LCT komplekse) yra patys informatyviausi ir labiausiai polimorfiški.

MGC13125 11576066811rs543925

FSTL45q31.11325878495rs2303671

COL27A19q321159808409rs3827676

EIF2AK415q15.13811298315rs711906

C12orf2812q156871673112rs789327

UBD6p21.3296323806rs2745412

GPR15810p12.12557197710rs1334059

SLC9A93q241449591013rs6788064

THEX18p23.189321628rs10217044

SLC9A93q241449545223rs9881418

NTS12q218484738712rs7960313

SLITRK513q31.28797721313rs9521107

Neuroactive ligand-receptor interactionZAP702q12977421542rs2305142

Natural killer cell mediated cytotoxicity; T cell receptor signaling pathway

ZNF6189q321158060989rs4979320

Regulation of actin cytoskeleton; MAPK signaling pathwayFGFR34p16.317548234rs6599400

Albinism, brown oculocutaneous;Albinism, ocular autosomal recessive; Albinism, oculocutaneous, type II

OCA215q11.2-q122601783315rs7495174

SLITRK513q31.28796036013rs1120556

Regulation of actin cytoskeleton; MAPK signaling pathwayZNF6189q321158041049rs4978561

Determines human skin pigmentation, ornithin uptake in retinal pigment epithelium

SLC7A113q12-q142900993313rs1571786

FLJ90166 5646516320rs5007291

MYO1E15q21-q225745769915rs4775159

NPAL28q22.2993872578rs4388427

SNP InfoGene SymbolMap LocationPositionChrRs#

VISO GENOMO INFORMATYVIAUSIOS GENETINĖS SRITYS


1. Statistiškai patikima koreliacija tarp genetinių (tiek pagal mtDNR, tiek

pagal Y chromosomos, tiek pagal viso genomo skenavimo žymenis) ir

geografinių atstumų Europoje rodo, kad geografiniai atstumai yra vienas

svarbiausių genetinį Europos kraštovaizdį lėmusių veiksnių, t.y. žmogaus

migracija populiacijų formavime buvo lemiantis veiksnys.

• Pirmoji pagrindinė komponentė brėžia genetinio panašumo gradientą iš

pietryčių į šiaurės vakarus, tuo tarpu antroji pagrindinė komponentė

atskiria Suomijos gyventojus nuo Baltų ir Centrinės Europos.

• Šiuolaikinių didelio pajėgumo viso genomo tyrimų rezultatai atitinka ir

patvirtina ankstesnių Lietuvos populiacijos tyrimų rezultatus, t.y. lietuviai

yra artimiausi latviams bei rytiniams slavams (rusams ir lenkams).

APIBENDRINIMAS


Žvelgiant iš genomo perspektyvos visi žmonės yra afrikiečiai, tik vieni

gyvena Afrikoje, o kiti tremtyje už Afrikos ribų

Svante Pääbo,

Antropologas


AČIŪ UŽ DĖMESĮ!

Documents

Vilniaus universiteto Medicinos fakulteto Žmogaus ir Medicininės Genetikos Katedra;