Русский генофонд на Русской равнине - [329]
Формулируя требования к репрезентативности выборки генов — по отношению ко всему геному — важно учитывать обе её стороны, количественную и качественную.
1) КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АСПЕКТ ФОРМИРОВАНИЯ ВЫБОРКИ — ЧИСЛО ГЕННЫХ МАРКЁРОВ В ДАННОЙ ПАНЕЛИ.
Разные авторы пришли к эмпирическому обобщению, что, как правило, выборка примерно из 20–30 локусов (или ≈50 аллелей) является достаточной для надёжной оценки F>ST. При дальнейшем увеличении выборки средняя оценка F>ST практически не меняется [Bowcock et al., 1987; Айала, Кайгер, 1988; Cavalli-Sforza, Piazza, 1993]. Меньшая выборка генов тоже может давать корректные результаты, но необходима проверка её корректности. Меньшая выборка требует обязательного контроля её репрезентативности с помощью прямых оценок F>e (§ 2) или иных доказательств её адекватности и соблюдения равенства F>ST=F>e.
Рис. 4.4. Оценки селективно-нейтральной дифференциации генофондов F>ST≈F>e для основных генофондов коренного населения ойкумены
>Примечания: заштрихованные столбцы — оценка по всем генам (0
2) КАЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ВЫБОРКИ ГЕНОВ ИЗ ГЕНОМА — ЕЁ СЛУЧАЙНОСТЬ ПО ОТНОШЕНИЮ К ДЕЙСТВИЮ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА.
Если в выборке будут преобладать гены, подверженные стабилизирующему отбору — средняя оценка F>ST будет занижена. Если будут преобладать гены, на которые действует дифференцирующий отбор — средняя оценка F>ST будет завышена по сравнению с истинной, селективно-нейтральной дифференциацией генофонда. При этом важно знать, что некоторые типы маркёров — например генетико-биохимические маркёры (в отличие от иммунологических) [Балановская, 1998] или, тем более, гены наследственной патологии — всегда занижают среднюю оценку F>ST, поскольку для них преобладающим является стабилизирующий отбор.
В разных разделах мы приводили целый ряд примеров высокой устойчивости F>ST и выполнения равенства F>ST=F>e при использовании очень разных наборов классических маркёров. Адекватные выборки генов различаются столь сильно и по их размеру, и по их составу, что невозможно определить иное «правило» для их создания, чем случайность по отношению к эффектам отбора (что обычно обеспечивается включением в выборку самых разных типов классических маркёров). Более того, новые аутосомные маркёры не меняют картины: накапливающаяся информация по ДНК маркёрам указывает, что их средние F>ST близки к F>ST=F>e, определяемым по «классическим» маркёрам (см., например, табл. 4.3. и раздел 8.1). При включении в выборку новых маркёров со своеобразной функцией в организме, с особым характером микроэволюции, требуется специальная проверка выполнения для них равенства F>ST≈F>e.
Такая проверка была проведена, например, для генов, связанных с иммунным ответом, для системы HLA (human leukocytal antigen) [Евсеева, 2001]. Ряд тесно сцепленных локусов этой генетической системы обладает выраженным полиморфизмом: панель аллельных вариантов каждого локуса необычайно обширна, поскольку обеспечивает генетический контроль иммунного ответа. Одни и те же народы Крайнего Севера, представляющие три разных лингвистических семьи, были изучены как по панели аллелей HLA (проверялось наличие 160 аллелей 6 локусов HLA-I и HLA-II классов), так и по панели классических маркёров (15 аллелей 5 локусов иммуно-биохимического полиморфизма). Каждый аллель HLA природой предназначен для ответа на запросы особой внешней среды. Поэтому можно было ожидать, что оценки дифференциации F>ST системы HLA — причём в экстремальных условиях Крайнего Севера! — будут чрезвычайно смещены (F>ST≠F>e) от селективно-нейтральных. Однако проверка показала, что — вопреки ожиданиям — средняя оценка дифференциации по системе аллелей HLA соответствует селективно-нейтральной дифференциации! Видимо, разнообразие факторов среды, на которые система HLA обеспечивает иммунный ответ, столь велико, что все разнонаправленные векторы компенсируют и взаимно «гасят» друг друга при расчёте средних оценок F>ST. В силу исключительного высокого полиморфизма система HLA дает устойчивую и объективную картину различий между генофондами.
При рассмотрении русского генофонда мы учитывали характеристики генофонда ойкумены и генофондов коренного населения всех крупных историко-географических регионов мира. Поэтому кратко сравним их (табл. 4.4. и 4.5.). Эти характеристики, полученные в цикле работ Ю. Г. Рычкова и Е. В. Балановской, являются наиболее полным обобщением данных о генофонде всех регионов мира по классическим маркёрам, и поэтому служат важнейшим дополнением к обобщающей монографии Кавалли-Сфорца с соавторами [Cavalli-Sforza et а., 1994].
ОРГАНИЗАЦИЯ ДАННЫХ
Эти характеристики получены по репрезентативной выборке классических маркёров (49 аллелей 20 локусов) и с учетом иерархической структуры популяций — в каждом из регионов в качестве популяций выступают этносы. Всего по частотам генов в -50000 популяций были получены характеристики 5135 этносов, в среднем по каждому локусу изучено 257 народов мира. Для всех видов анализа и во всех генофондах выполнены единые требования: репрезентативность и единообразие выборки генов для всех генофондов; достаточный уровень полиморфизма; единый уровень анализа популяционной системы (этнический); единый исторический масштаб и целостность генофондов (историко-географический регион).
