ЧТО ТАКОЕ СЛУЧАЙНЫЙ ИНБРИДИНГ?

Карта случайного инбридинга является частным случаем карт разнообразия. Она показывает, как в разных частях ареала меняется уровень случайного инбридинга. Инбридинг, и в особенности его случайная составляющая — это одно из центральных понятий в популяционной генетике, у него много разных сторон (см. Приложение). Сейчас для нас важно, что этот показатель измеряет степень подразделённости популяции. Он как бы показывает степень изолированности популяций на тех или иных территориях. Одновременно он показывает уровень изогаметации — вероятность увеличения доли гомозиготности (и, соответственно, уменьшения гетерозиготности) за счёт эффекта подразделённости популяции. Эта вероятность означает переход рецессивных генов в гомозиготное состояние и потому имеет решающее значение в формировании груза наследственной патологии — только встречаясь в гомозиготе, эти гены проявляют себя в виде тяжелейших наследственных болезней. Поэтому именно от уровня случайного инбридинга и зависит, много ли в популяции будет больных наследственной патологией. Случайный инбридинг можно рассчитать разными методами. Расчёт по данным о частотах фамилий является одним из наиболее распространённых и надёжных методов.

Мы не будем подробно здесь излагать анализ инбридинга по фамилиям — он описан во множестве специальных публикаций в генетической литературе, и мы также посвятили разработке его методологии специальную работу [Балановская и др., 2000]. Инбридинг рассчитывается при анализе всей совокупности частот фамилий методом изонимии — через вероятность заключения браков между носителями одинаковых фамилий. Для одной фамилии (i), встреченной с частотой р₄, коэффициент изонимии составит f_r=(р_i²)/4. Но для популяции инбридинг оценивается по всем фамилиям сразу f_r=∑(р_i²)/4. Если популяция подразделенная и насчитывает несколько уровней иерархии, то для оценки f_r на каждом более высоком уровне (например, региона) из её оценки надо вычесть инбридинг нижестоящих уровней (например, области, района, локальной популяции).

Укажем лишь, что использование фамилий — наряду с прогнозом по классическим и молекулярным генным маркёрам — является в медицинской генетике испытанным методом прогнозирования инбридинга и связанного с ним груза наследственных болезней. Целым рядом работ двух школ — акад. РАМН Е. К. Гинтера и проф. Ю. Г. Рычкова — показано, что этот широко используемый в мировой практике метод и в населении России даёт хорошее согласие с оценками инбридинга, полученными прямым путем (см. Приложение). В частности, была составлена уникальная сводка данных по распространению наследственной патологии в населении Архангельской, Костромской, Кировской, Ростовской, Тверской областей, Краснодарского края и ряда других регионов Урала, Кавказа и Средней Азии. Анализ этих данных, собранных в ходе многолетних исследований отечественной школы медицинской генетики (возглавляемой акад. РАМН Е. К. Гинтером), сопровождался сбором демографической информации о миграциях и данных о распространении фамилий. Результаты сравнительного анализа таких данных (подробно изложенные, например, в монографии «Наследственные болезни в популяциях человека», 2002), убедительно свидетельствуют о хорошем согласии между прогнозом инбридинга по данным о фамилиях и реально наблюдаемым грузом наследственной патологии.

ОЦЕНКИ ИНБРИДИНГА ДЛЯ РУССКОГО ГЕНОФОНДА

Для оценок инбридинга мы использовали только информацию о популяциях пяти основных регионов «исконного» русского ареала (Восточный, Центральный, Западный, Северный, Южный). Коэффициент случайного инбридинга был рассчитан нами для каждой популяции на каждом уровне популяционной иерархии: 1) для 883 локальных популяций (f_POP); 2) для 50 районов (f_DIS); 3) для 5 регионов (f_REG); 4) для русского народа в целом (f_ETN). Коэффициент инбридинга f_r·10², полученный по данным обо всех встреченных фамилиях в пределах русского народа, составил f_POP-ETN=0.71. Выявлено, что уровень инбридинга f_r значительно варьирует среди популяций каждого уровня. Различия в уровне инбридинга отдельных районов достигают размаха двух порядков величины: 0.01<f_{POP- DIS}<0.69. Но даже на самом высоком уровне — уровне регионов — различия в уровне инбридинга очень велики (на порядок величины): в Западном регионе f_DIS-REG=0.04; в Южном регионе f_DIS-REG=0.06; в Северном регионе f_DIS-REG=0.18; в Восточном регионе f_DIS-REG=0.25.

Карты инбридинга построены для каждого уровня популяционной системы русского генофонда — локальных популяций, районов, регионов. Их анализ, как и анализ большой совокупности статистических показателей, являются предметом специального анализа прогнозируемого груза наследственной патологии русского генофонда, что выходит далеко за пределы данной книги. Поэтому приведём лишь одну, но наиболее надёжную карту (рис. 7.6.2.) — инбридинга на уровне районов f_DIS.

Карта выявляет очень ярко и чётко выраженную закономерность — неуклонное возрастание с юго-запада на восток прогнозируемого уровня случайного инбридинга и, соответственно, груза наследственной патологии. Эта карта (в совокупности с картами других показателей инбридинга f_POP, f_POP-DIS, f_DIS-REG, f_POP-REG) позволяет прогнозировать в пределах «исконного» русского ареала отягощённость русского генофонда наследственной патологией. Таким образом, данные о парадоксально надёжном маркёре — русских фамилиях — служат не только изучению истории русского генофонда, но и прогнозу груза наследственных болезней.

Рис. 7.6.2. Карта прогноза груза наследственной патологии русского генофонда.

^{По данным об изменчивости фамилий в 50 районах «исконного» русского ареала дана оценка случайного инбридинга (f_DIS·100).}

§ 5. Основные черты «фамильного портрета»

Главой о русских фамилиях мы завершаем наше описание русского генофонда. В трёх предыдущих главах этой части книги мы анализировали данные антропологии, классические генетические и ДНК маркёры, и, наконец, в этой главе рассмотрели фамилии. Этот тип данных самый своеобразный, и его применение к изучению генофонда меньше всего разработано. Поэтому «фамильная» глава ещё больше, чем все предшествующие главы, похожа на самостоятельную книгу: в ней описываются общие принципы и подходы такого исследования, его методология, методы, история аналогичных исследований, большое внимание уделено материалам. И, разумеется, подробно описаны результаты — а их много. И получены эти результаты разными методами, несколько из которых разработаны впервые. Не удивительно, что глава о фамилиях получилась столь объемной, что её нелегко прочесть за один присест.

Авторы особенно беспокоятся за ясность для читателя самой структуры исследования. Ведь применены разные методы, которые нередко давали одинаковые результаты. Не вызовет ли это путаницы, не покажутся ли разные методы повтором одного и того же из-за сходства результатов? И наоборот, не будут ли одни и те же положения выглядеть разными оттого, что к ним мы возвращаемся в разных местах главы? Структуру исследования мы постарались чётко прописать в названиях разделов — обоснование подходов и методов (7.7.), описание материалов (7.2.), общий обзор фамилий (7.3.), сравнение регионов по спектру фамилий (7.4.), карты отдельных фамилий (7.5.), обобщённый анализ по всем фамилиям (7.6.). Но достаточно ли этого, чтобы поделиться с читателем той чёткостью и логикой исследования, а вместе и важнейшими результатами, которые сами авторы видят столь ясно?

Чтобы приблизиться к этому, повторим некоторые положения и итоги этой главы. Это не заключение в строгом смысле — читатель не найдет здесь таких обобщений или новых мыслей, которые отсутствовали бы в предшествующих разделах. Это скорее очень краткое повторение отдельных фрагментов, которые выделяют главные линии исследования.