Связь генофонда хантов с народами Западной Сибири, Предуралья и Алтая-Саян по данным о полиморфизме аутосомных локусов и Y-хромосомы

Ханты – коренной сибирский народ, проживающий на территории Западной Сибири, в основном на территории Ханты-Мансийского и Ямало-Ненецкого автономных округов. Настоящее исследование направлено на комплексный анализ структуры генофонда хантов и их сравнение с другими популяциями коренного населения Южной и Западной Сибири. Для решения вопросов генетической близости хантов с другими коренными народами выполнено генотипирование широкого геномного набора аутосомных маркеров с помощью высокоплотных биочипов, а также расширенного набора SNP- и STR-маркеров Y-хромосомы у различных этнических групп: хакасов, тувинцев, южных алтайцев, сибирских татар, чулымцев (тюркская языковая семья) и кетов (енисейская языковая семья). Результаты анализа частот аутосомных SNP различными методами, сходства по составу гаплогрупп Y-хромосомы и YSTR-гаплотипов свидетельствуют, что генофонд хантов достаточно специфичен. При анализе аутосомных SNP в обеих выборках полностью доминирует угорский генетический компонент (до 99–100 %). Выборки хантов показали максимальное совпадение по IBD-блокам между собой, с выборкой кетов, чулымцев, тувинцев, томских татар, хакасов-качинцев и южных алтайцев. Степень совпадения IBD-блоков между хантами, кетами и томскими татарами согласуется с результатами распределения в этих популяциях частот аллелей и общих генетических компонентов. По составу гаплогрупп Y-хромосомы две выборки хантов значительно различаются между собой. Детальный филогенетический анализ различных гаплогрупп Y-хромосомы позволил описать и уточнить различия в филогении и структуре отдельных этноспецифичных сублиний, определить их родство, следы экспансии численности в генофонде хантов. Варианты разных гаплогрупп Y-хромосомы у хантов, хакасов и тувинцев восходят к общим для них предковым линиям. Результаты сравнительного анализа образцов мужчин также свидетельствуют о близком генетическом родстве между хантами и ненцами, коми, удмуртами и кетами. Специфичность гаплотипов, обнаружение различных терминальных SNP подтверждают, что ханты достаточно долго не имели контактов с другими этносами, кроме ненцев, в состав которых вошло много хантыйских родов.

1. Alexander D.H., Lange K. Enhancements to the ADMIXTURE algorithm for individual ancestry estimation. BMC Bioinformatics. 2011; 12:246. https://doi.org/10.1186/1471-2105-12-246.

2. Alexander D.H., Novembre J., Lange K. Fast model-based estimation of ancestry in unrelated individuals. Genome Res. 2009;19(9):1655-1664. https://doi.org/10.1101/gr.094052.109.

3. Bandelt H.J., Forster P., Röhl A. Median-joining networks for inferring intraspecific phylogenies. Mol. Biol. Evol. 1999;16(1):37-48. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.molbev.a026036.

4. Brook S.I. The World Population. Ethnodemographic Reference Book. Moscow: Nauka Publ., 1986. (in Russian)

5. Browning B.L., Browning S.R. Improving the accuracy and efficiency of identity-by-descent detection in population data. Genetics. 2013; 194(2):459-471. https://doi.org/10.1534/genetics.113.150029.

6. Browning S.R., Browning B.L. Rapid and accurate haplotype phasing and missing-data inference for whole-genome association studies by use of localized haplotype clustering. Am. J. Hum. Genet. 2007;81(5):1084-1097. https://doi.org/10.1086/521987.

7. Grugni V., Battaglia V., Hooshiar Kashani B., Parolo S., Al-Zahery N., Achilli A., Olivieri A., Gandini F., Houshmand M., Sanati M.H., Torroni A., Semino O. Ancient migratory events in the Middle East: new clues from the Y-chromosome variation of modern Iranians. PLoS One. 2012;7(7):e41252. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0041252.

8. Guo Y., He J., Zhao S., Wu H., Zhong X., Sheng Q., Samuels D.C., Shyr Y., Long J. Illumina human exome genotyping array clustering and quality control. Nat. Protoc. 2014;9(11):2643-2662. https://doi.org/10.1038/nprot.2014.174.

9. Gusev A., Palamara P.F., Aponte G., Zhuang Z., Darvasi A., Gregersen P., Pe’er I. The architecture of long-range haplotypes shared within and across populations. Mol. Biol. Evol. 2012;29(2):473-486. https://doi.org/10.1093/molbev/msr133.

10. Kharkov V.N., Novikova L.M., Shtygasheva O.V., Luzina F.A., Khitrinskaya I.Y., Volkov V.G., Stepanov V.A. Gene pool of Khakass and Shors for Y chromosome markers: common components and tribal genetic structure. Russ. J. Genet. 2020;56(7):849-855. https://doi.org/10.1134/S1022795420070078.

11. Kharkov V.N., Valikhova L.V., Yakovleva E.L., Serebrova V.N., Kolesnikov N.A., Petelina T.I., Khitrinskaya I.Yu., Stepanov V.A. Reconstruction of the origin of the Gydan Nenets based on genetic analysis of their tribal structure using a new set of YSTR markers. Russ. J. Genet. 2021;57(12):1414-1423. https://doi.org/10.1134/S1022795421120061.

12. Kvashin Yu.N. Gydan Nenets: the History of the Formation of the Modern Generic Structure (18-20th Centuries). Moscow: IEA RAS Publ., 2003. (in Russian)

13. Napolskikh V.V. Essays on Ethnic History. Kazan: Khalikov Institute of Archeology, 2018. (in Russian)

14. Peoples of West Siberia: Khanty. Mansi. Selkups. Nenets. Enets. Nganasans. Kets. Moscow: Nauka Publ., 2005. (in Russian)

15. Pimenoff V.N., Comas D., Palo J.U., Vershubsky G., Kozlov A., Sajantila A. Northwestern Siberian Khanty and Mansi in the junction of West and East Eurasian gene pools as revealed by uniparental markers. Eur. J. Hum. Genet. 2008;16(10):1254-1264. https://doi.org/10.1038/ejhg.2008.101.

16. Skhalyakho R.A., Zhabagin M.K., Yusupov Yu.M., Agdzhoyan A.T., Sabitov Zh.M., Gurianov V.M., Balaganskaya O.A., Dalimova D.A., Davletchurin D.Kh., Turdikulova Sh.U., Chukhryaeva M.Ch., Asilgujin R.R., Akilzhanova A.R., Balanovsky O.P., Balanovska E.V. Gene pool of Turkmens from Karakalpakstan in their Central Asian context (Y-chromosome polymorphism). Vestnik Moskovskogo Universiteta. Seriya 23. Antropologiya = Moscow University Anthropology Bulletin. 2016;3:86-96. (in Russian)

17. Skotte L., Korneliussen T., Albrechtsen A. Estimating individual admixture proportions from next generation sequencing data. Genetics. 2013;195(3):693-702. https://doi.org/10.1534/genetics.113.154138.

18. The Peoples of Russia: Encyclopedia. Moscow: Bol’shaya Rossiyskaya Entsyklopedia Publ., 1994. (in Russian)

19. Valikhova L.V., Kharkov V.N., Zarubin A.A., Kolesnikov N.A., Svarovskaya M.G., Khitrinskaya I.Yu., Shtygasheva O.V., Volkov V.G., Stepanov V.A. Genetic interrelation of the Chulym Turks with Khakass and Kets according to autosomal SNP data and Y-chromosome haplogroups. Russ. J. Genet. 2022;58(10):1228-1234. https://doi.org/10.1134/S1022795422100118.

20. Zhivotovsky L.A., Underhill P.A., Cinnioglu C., Kayser M., Morar B., Kivisild T., Scozzari R., Cruciani F., Destro-Bisol G., Spedini G., Chambers G.K., Herrera R.J., Yong K.K., Gresham D., Tournev I., Feldman M.W., Kalaydjieva L. The effective mutation rate at Y-chromosome STRs with application to human population divergence time. Am. J. Hum. Genet. 2004;74(1):50-61. https://doi.org/10.1086/380911.