КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер 22-24-00681

НазваниеГенетическая структура народов Северного Кавказа с III века и до наших дней

РуководительХуснутдинова Эльза Камилевна, Доктор биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук, Республика Башкортостан

Период выполнения при поддержке РНФ 2022 г. - 2023 г. 

Конкурс№64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами».

Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни, 04-104 - Общая генетика

Ключевые словаДНК, древняя ДНК, мтДНК, Y-хромосома, гаплогруппа, человек

Код ГРНТИ34.23.35


СтатусУспешно завершен


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
В результате выполнения проекта впервые будет представлена комплексная работа по изучению структуры генофонда аланской историко-археологической культуры, внесшей существенный вклад в развитие раннесредневекового общества Европы и Северного Кавказа. В исследование будут включены образцы из археологических культур непосредственно связанных со становлением алан, а также культур, являющихся их потенциальными потомками. Полученные данные позволят проследить генетическую преемственность культур, связанных с историей региона, а также выявить характер взаимодействия между автохтонным населением Кавказа и мигрировавшими в Северное Предкавказье кочевыми племенами.

Ожидаемые результаты
Реализация данного проекта имеет важное фундаментальное значение. Запланированный в данном исследовании комплексный анализ, включающий в себя подробное изучение структуры генофондов народов сарматской и аланской археологических культур, позволит определить основные векторы миграций кочевых племен, выявить особенности взаимодействий с автохтонным населением, проследить генетическую преемственность и охарактеризовать их вклад в формирование современных этносов Кавказа. 1. В ходе выполнения проекта будут проанализированы более 20 геномов из сарматской и аланской археологических культур, а также образцов из средневековых могильников. 2. Будут определены гаплогруппы мтДНК в изучаемых образцах из сарматской и аланской археологических культур, а также образцов из средневековых могильников. Полученные данные о распределении гаплогрупп будут сравниваться с распределением гаплогрупп мтДНК в современных популяциях. 3. Будут определены гаплогруппы Y-хромосомы в изучаемых образцах из сарматской и аланской археологических культур, а также образцов из средневековых могильников. Полученные данные о распределении гаплогрупп будут сравниваться с распределением гаплогрупп Y-хромосомы в современных популяциях. 4. В результате секвенирования будут получены данные о разнообразии геномов 20 образцов из сарматской и аланской археологических культур, а также образцов из средневековых могильников. Это позволит использовать находящиеся в открытом доступе данные по широкогеномному анализу SNPs, для структурирования и выявления генетических взаимоотношений между изучаемыми образцами и образцами из современных популяций при помощи анализов smartPCA и ADMIXTURE. В первый год выполнения проекта планируется выделить ДНК и просеквенировать более 20 полных последовательностей ДНК образцов из сарматской и аланской археологических культур, а также образцов из средневековых могильников. Кроме того, нами планируется получить данные о гаплогруппах митохондриальной ДНК в изучаемых образцах и сравнить их с распределением гаплогрупп мтДНК в современных популяциях. Это позволит пролить свет на особенности генетической преемственности в изучаемом регионе.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2022 году
В ходе выполнения проекта, нами была выделена ДНК из археологического материала (зубов, височных костей и слуховых косточек) 30 индивидов с территории Северного Кавказа. Мы провели секвенирование полного генома Illumina для изучаемых образцов, охват геномов составил 0,0001-0,1680X (медиана покрытия 0,0495X, содержание эндогенной ДНК 12,83%). Радиоуглеродное датирование было проведено для 8 изучаемых образцов и практически соответствовало возрасту определенному археологами, за исключением одного образца из могильника Гамурзиево, обозначенного археологами как ранний алан IV – VI в.н.э. Результаты радиоуглеродного анализа свидетельствуют о том, что с вероятностью в 95,4% время жизни этого индивида можно отнести к периоду 3326 – 2916 г. до н.э. Вошедшие в исследование еще 2 образца из этого же археологического сайта (Гамурзиево, Республика Ингушетия), по результатам радиоуглеродного датирования соответствовали археологически определенному возрасту. На следующем этапе нашего исследования были определены гаплогруппы митохондриальной ДНК (мтДНК) изученных образцов. Разнообразие мтДНК представителей сарматской культуры (VI до н.э. – IV н.э.) было крайне интересным. Так, среди семи изученных сарматских индивидов было определено 6 различных гаплогрупп: A1a, C4a1a, T2c1a, H2a2, N1a3a, U1b2. Особый интерес вызывает тот факт, что среди данных гаплогрупп можно выделить как классические восточноевразийские (A1а и С4а), так и встречающиеся в основном в западной Евразии (H2a2 или T2c1) гаплогруппы. Также вызывает интерес тот факт, что восточноевразийская гаплогруппа C4a1a была обнаружена как у сармата из могильника Золка (VI – IV вв до н.э.), так и у сармата из могильника Кудахурт (III-IVвв н.э.) - гаплогруппа A1a мтДНК. Тот факт, что восточноевразийские гаплогруппы встречаются как в условно степном и раннем могильнике Золка, так и в позднем, горном Кудахуртском могильнике, говорит о существенном вкладе в генофонд Кавказских сарматов восточного генетического компонента, способного сохраниться на протяжении многих веков в среде автохтонного местного населения. Разнообразие мтДНК представителей аланской культуры (III-X веков н.э.) было представлено различными линиями гаплогрупп D, U, T, K, H, F. Для захоронений раннего периода истории аланской культуры характерными гаплогруппами являются различные линии гаплогруппы Н. Среди них нужно выделить H2a2 и H55. Отличительной особенностью «поздних» алан явилось преобладание в их митохондриальном пуле восточноевразийской гаплогруппы D4, а также различных линий гаплогруппы T2. У образца из средневекового захоронения с территории Кабардино-Балкарской республики идентифицирована гаплогруппа U5a мтДНК. Данная гаплогруппа является широко распространенной среди автохтонного населения Северного Кавказа и не была обнаружена нами лишь в популяциях багаулинцев и чамалинцев.

 

Публикации

1. Л.Р. Габидуллина, М.А. Джаубермезов, Н.В. Екомасова, З.Р. Суфьянова, Э.К. Хуснутдинова Peculiarities of Working with Ancient DNA Opera Medica et Physiologica, - (год публикации - 2022)


Аннотация результатов, полученных в 2023 году
В ходе выполнения проекта в 2023 году нами были определены гаплогруппы Y-хромосомы всех мужчин, входящих в наше исследование (N=16), а также проанализированы аутосомные данные 30 индивидов из различных сайтов, принадлежащих к различным археологическим культурам Северного Кавказа, со средним охватом всего генома 0,0568Х (содержание эндогенной ДНК 12,83%). Выявлено 7 гаплогрупп Y-хромосомы: R, R1a, R1b, G, G2, I, и J. Анализ главных компонент (PCA) показал, что большая часть изученных образцов генетически сходна вне зависимости от принадлежности к той или иной археологической культуре, а также временному периоду. Существенный размер выборки древней ДНК позволил идентифицировать основной «Кавказский» кластер. Данный кластер состоит из изученных нами представителей аланской археологической культуры, а также индивидов сарматской культуры из предгорий центрального Кавказа и средневекового индивида. Генетическая структура, полученная в результате анализа ADMIXTURE, показывает сложный процесс становления генетической картины исследуемых культур.

 

Публикации

1. Габидуллина Л.Р., Джаубермезов М.А., Екомасова Н.В., Суфьянова З.Р., Хуснутдинова Э.К. GENETIC HISTORY OF EURASIA BEFORE THE COMMON ERA OPERA MEDICA ET PHYSIOLOGICA, Volume 10 Issue 3, pages 95-117 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.24412/2500-2295-2023-3-95-117

2. Хуснутдинова Э.К., Екомасова Н.В., Джаубермезов М.А., Габидуллина Л.Р., Суфьянова З.Р., Хидиятова И.М., Казанцева А.В., Литвинов С.С., Нургалиева А.Х., Прокофьева Д.С. Distribution of haplogroup G-P15 of the Y-chromosome among representatives of ancient cultures and modern populations of Northern Eurasia Opera Medica et Physiologica, - (год публикации - 2023)


Возможность практического использования результатов
Полученные данные способствуют восполнению пробелов в области этногенеза современных народов и исторических культур на территории Северного Кавказа и прилегающих территорий. Результаты данной работы могут привнести новую информацию для специалистов таких исторических и лингвистических дисциплин, как археология, антропология, эволюционная антропология, этнография, лингвистическая антропология, а также для популяционных генетиков и палеогенетиков. Полученные нами в результате исследования данные, могут быть использованы при разработке курсов для студентов биологических, исторических и медицинских специальностей. Созданная уникальная коллекция образцов древних археологических культур, а также налаженные контакты с археологами и антропологами, в последующем принесет плоды для развития научных дисциплин.