Русский генофонд на Русской равнине - [328]

<0.05 оценки межпопуляционной изменчивости F_ST(i) варьируют случайным образом в чрезвычайно широком диапазоне. Они выходят на плато при q≈0.05 и практически неизменны при q>0.10. Вспомним, что для достоверного определения F_ST(i) и q при малых концентрациях гена необходимы ещё и огромные популяционные выборки: чем меньше частота аллеля, тем больше должна быть выборка для того, чтобы эта частота достоверно отличалась от нуля. Из этого становится ясно, как важно следовать критерию полиморфизма, и сколь высока возможность ошибки при включении генов с низким уровнем полиморфизма (редких аллелей).

Рис. 4.3. Компьютерное моделирование ожидаемых оценок межпопуляционного разнообразия F_STв отсутствие отбора.

^{По оси абсцисс — частота гена q; по оси ординат — F_ST; % — вероятность значений F_ST (квантили) по [Bowcock et al., 1991].}

Насколько велика может быть эта ошибка, видно, например, из двух опубликованных оценок дифференциации коренного населения Австралии по гену FY*B: 1) F_ST(i)=0 при q=0.00 [Балановская, Рычков, 1990]; 2) F_ST(i)=8.5 при q=0.01 [Cavalli-Sforza, Piazza, 1993]. Величина F_ST(i)=8.5 очень велика — она составляет половину изменчивости человечества (F_ST=14.5, табл. 4.3). Насколько можно судить по приведенным данным, во второй работе в выборку попали метисы коренных австралийцев с европейцами (у которых частота этого гена существенна) — такой случайности достаточно, чтобы на порядок изменить не реальную дифференциацию коренных австралийских популяций, а получаемую оценку дифференциации низко полиморфного гена.

Итак, включение в выборку низко полиморфных генов приводит к неустойчивости (непредсказуемости оценок дифференциации генофонда F_ST, а также к отклонению от изменчивости по селективно-нейтральному типу (то есть F_ST≈F_e).

Именно поэтому для получения устойчивых оценок дифференциации генофонда F_ST желательно использовать выборки генов, соответствующию строгому критерию полиморфизма: 0.05≤q≤0.95. Это важно ещё и потому, что для слабо полиморфных генов велика не только случайная ошибка. На её фоне проявляется и систематическая ошибка: включение слабо полиморфных генов вызывает занижение средней оценки дифференциации F_ST.

Поясним этот момент. На рис. 4.4. представлены оценки для шести основных регионов мира из сводки [Cavalli-Sforza et al.,

1994]. Мы рассчитали их в двух вариантах: 1) по всем маркёрам (0

Итак, рассмотрение разных оценок изменчивости генофондов основных регионов мира выявило, что устойчивость оценок F_STсвязана с тремя факторами: 1) долей низко полиморфных генов; 2) средним уровнем их полиморфизма; 3) организацией данных о генофонде. Существует ещё один фактор — использование маркёров одного или же разных типов. Чтобы учесть его, необходимо выполнить ещё одно требование к организации исходных данных.

ТРЕБОВАНИЕ ТРЕТЬЕ: РЕПРЕЗЕНТАТИВНОСТЬ ВЫБОРКИ ГЕННЫХ МАРКЕРОВ

Это требование означает, что нельзя включать в анализ маркёры одного лишь типа — это может привести к смещению полученных оценок изменчивости.

Структура генофонда отражена в результатах его изучения с той или иной точностью. Но, как положено в естественных науках, два корректных исследования одного и того же параметра для одного и того же генофонда должны привести к одинаковым выводам. Конечно же, число генов, по изменчивости которых делается вывод об изменчивости всего генофонда, должно быть достаточно велико, но оно всегда намного меньше общего числа генов в геноме (и, соответственно, в генофонде). Поэтому обобщённая изменчивость в разных исследованиях может определяться по совершенно разным, не перекрывающимся множествам генов, но результаты этих исследований все равно должны совпасть.

Это и понятно, поскольку целью этих работ является не изучение изменчивости данного набора генов, а исследование закономерностей генофонда. И если сравнивается изменчивость двух разных типов генов в одном и том же ареале, то ожидаемым и естественным должно быть совпадение результатов. Если же результаты несходны, то это тревожный знак того, что, по крайней мере, одна из систем не дает оценку «обобщённого гена», по крайней мере, один из результатов неверен. Неверен в том смысле, что он не отражает общую структуру генофонда, хотя возможно, вполне удовлетворительно описывает изменчивость данного набора генов.

Это снова подводит нас к вопросу о том, сколько и каких конкретных генов надо включить в анализ, чтобы их совокупная изменчивость соответствовала изменчивости некоего «обобщённого гена», отражала изменчивость не конкретного набора генов, а генофонда в целом. Но прежде ещё раз подчеркнём, что характеристику генофонда можно получить по разным панелям генетических маркёров, и все эти оценки могут быть правильными и равноценными и, что наиболее существенно, они должны совпадать друг с другом.